Marks A. - Polak w Kosmosie

Polska startuje w kosmos

Dnia 27 czerwca 1978 roku po raz pierwszy w kos­ mos wystartował Polak. Wybrano go spośród kilkudziesięciu najbardziej wyróżniających się pilotów. Rozkaz zgłoszenia się w Wojskowym Instytucie Medycyny Lotniczej sta­ nowił zapewne duże zaskoczenie dla oficera wojsk powietrznych Mirosława Hermaszewskiego. Przy­ bywszy do Warszawy, zastał grupę kilkudziesięciu kolegów, równie jak on zaintrygowanych analogicz­ nymi rozkazami. Rychło sprawa się wyjaśniła. Otrzy­ mali zadanie najtrudniejsze, ale i najzaszczytniejsze z dotychczasowych — zadanie przygotowania się do lotu w kosmos. Hermaszewski szybko zwraca na siebie uwagę swymi wyjątkowymi zdolnościami, walorami psy­ chicznymi i kondycją fizyczną. Już po miesiącu szko­ lenia kandydatów w ośrodku kondycyjnym w Mrą­ gowie pod względem osiągnięć sportowych prze­ wyższa młodszych od siebie... Jest wysoki (182 cm), ale szczupły (76 kg) i dzięki długotrwałym ćwicze­ niom sportowym wytrzymały. Z grupy liczącej siedemdziesiąt osób do dalszego szkolenia wybrano dziesięć. Pojechali do znanego ośrodka w Groniku w Tatrach. Okoliczni gazdowie nie mogą się nadziwić, że gromadka wysportowanych ludzi nie chodzi, a biega po górach. Trasy wspina-

5

czek pokonywali dwa razy szybciej niż doświadczeni przewodnicy tatrzańscy. W październiku 1976 roku do Wojskowego Insty­ tutu Medycyny Lotniczej przybywa grupa specjalistów radzieckich, aby wspólnie z polskimi kolegami wy­ brać dwóch najlepszych kandydatów do lotu w kos­ mos. Znaleźli się jednak w kłopocie. Wszyscy — dziesięciu — byli niemal równie dobrzy. Zapadła więc decyzja, że dalszym badaniom zostanie pod­ danych pięciu najlepszych. Wszechstronne i suro­ we sprawdziany w radzieckim ośrodku szkolenia kosmonautów nie wyeliminowały nikogo, wybranie dwóch najlepszych zostało więc powierzone Woj­ skowemu Instytutowi Medycyny Lotniczej w War­ szawie. Tam zapadła decyzja: kandydatami do lotu w kosmos zostają major dyplomowany Mirosław Hermaszewski i podpułkownik dyplomowany pilot Zenon Jankowski.

Mirosław Hermaszewski urodził się 15 września 1941 roku w Lipnikach. Jego rodzice, Roman i Ka­ mila, mieli niewielkie gospodarstwo rolne. Ojciec nie przeżył wojny. W 1943 roku zamordowali go hitlerowcy. Matka, obarczona liczną rodziną — Mirosław był siódmym z kolei dzieckiem — w roku 1946 przeniosła się do Wołowa w województwie wrocławskim. Przyszłego kosmonautę wcześnie zainteresowały maszyny latające, a wzorem dla niego stał się najstar­ szy brat Władysław, który właśnie wtedy, gdy Mi­ rosław poszedł do szkoły podstawowej, wstąpił do Oficerskiej Szkoły Lotniczej w Dęblinie. Wkrótce w pobliskim Brzegu Dolnym Liga Przyjaciół Zoł-

nierza otworzyła modelarnię lotniczą i wtedy szóstoklasista Mirosław zaczął budować latające modele. Był już wówczas harcerzem, wkrótce miał zostać członkiem Związku Młodzieży Polskiej, a następnie Związku Młodzieży Socjalistycznej. Obok modelar­ stwa drugą jego pasją stał się sport lotniczy. W 1960 roku ten młody jeszcze bardzo człowiek, uczeń dziesiątej klasy, rozpoczął latanie na szybowcach, przyjęto go bowiem do aeroklubu wrocławskiego. Gdy zdał maturę, a było to w roku 1961, pamiętnym ze względu na lot pierwszego człowieka w kosmos, wstąpił śladem starszych braci, Władysława i Bo­ gusława, do Oficerskiej Szkoły Lotniczej w Dęblinie. Miał już wtedy wylatane 57 godzin na szybowcach i 27 godzin na samolocie PO 2 — popularnym „kukuruźniku". Zdolny podchorąży, odznaczający się nieprzeciętnymi walorami charakteru — w rok póź­ niej zostaje przyjęty do Polskiej Zjednoczonej Partii Robotniczej. Obok latania absorbował go sport — zawód pilota wymaga żelaznej kondycji fizycznej. Uczelnię ukończył jako prymus w 1964 roku. Otrzymuje dyplom pilota wojskowego trzeciej klasy. W randze podporucznika został skierowany do Wojsk Obrony Powietrznej Kraju, formacji, która także w czasie pokoju pełni służbę bojową. Wraz z nową pracą otwarł się dla Mirosława Hermaszewskiego nowy etap w życiu osobistym. W rok po ukończeniu studiów ożenił się z dziewczyną pochodzącą rów­ nież z Wołowa. W 1966 roku urodził się im syn, który otrzymał imię ojca. W tym czasie młody podporucznik zdobywa kwa­ lifikacje pilota najpierw drugiej, a potem pierwszej klasy. Przełożeni charakteryzują go: „Odważny do szaleństwa" — cecha niezbędna pilotowi wojsko-

7

wemu — dodają jednak równocześnie: ,,Nie tylko odważny, ale także rozważny", co też jest konieczne w tym ciekawym, ale trudnym zawodzie. Mirosław Hermaszewski rychło został starszym pilotem eskadry i rozpoczął szkolenie młodszych kolegów. W roku, w którym przyszedł na świat jego syn, powierzono mu dowodzenie kluczem. Zapytany kiedyś, jak to się dzieje, że tak jest od­ dany swej pracy, Hermaszewski odpowiedział: „Prze­ cież to takie proste. Jestem oficerem i realizuję za­ dania, które dobrowolnie zgodziłem się wypełniać; jestem pilotem, a ten zawód staje się pasją wcią­ gającą człowieka w przygodę osiągania coraz więk­ szych prędkości i ogromnych wysokości, wymaga to wciąż nowej wiedzy i wyższych kwalifikacji; jestem Polakiem, z tego faktu wynika powinność dobrej roboty i poświęceń; jestem wreszcie człon­ kiem partii — a to zobowiązuje w dwójnasób do najsolidniejszej służby i pracy. Dla nas, ludzi, którzy poświęcili się służbie wojskowej, patriotyzm jest najcenniejszym źródłem motywacji dla trudów żoł­ nierskiej służby..." W 1968 roku młody oficer skierowany został do Akademii Sztabu Generalnego na wydział lotniczy, interesowała go bowiem także sztuka operacyjna. Również i tu miał świetne wyniki studiów. Obroniw­ szy w lipcu 1971 roku pracę dyplomową, awansował do stopnia kapitana. Do macierzystej jednostki po­ wraca na stanowisko nawigatora. Służył potem w różnych jednostkach — normalna droga liniowego pilota myśliwskiego — i wszędzie wybijał się ponad przeciętność. Dostrzegano to i doceniano. 6 stycznia 1975 roku — tego samego, w którym przyszło na świat drugie dziecko państwa Hermaszewskich, córeczka Emilia — awansowano

8

go do stopnia majora, a w trzy miesiące później został dowódcą pułku. Jego ówczesny przełożony, ge­ nerał brygady Tadeusz Gębicki, tak charakteryzuje młodego majora: oficer bardzo energiczny, wy­ jątkowo utalentowany i zdolny, posiadający duże perspektywy rozwoju w siłach zbrojnych. Lata na samolotach naddźwiękowych, wykazując mistrzow­ skie opanowanie techniki pilotażu. Wymagający w stosunku do siebie i podwładnych. Decyzje podej­ muje przemyślane i trafne..." W rok później pułk dowodzony przez Hermaszew­ skiego uzyskał medal „Za osiągnięcia w służbie wojskowej". Zenon Jankowski przyszedł na świat w 1937 roku w Poznaniu w rodzinie robotnika metalowca. Dzie­ ciństwo spędził w swym mieście rodzinnym. Bardzo zdolny i wytrwały, był świetnym uczniem. Maturę otrzymał w roku 1956 w liceum ogólnokształcącym imienia Marcina Kasprzaka w Poznaniu. Od wczesnej młodości interesował się sportem i miał duże osiąg­ nięcia w dziedzinie szermierki i lekkoatletyki. Ale jego największą pasją było lotnictwo. Równie wcze­ śnie jak Hermaszewski — bo też w dziesiątej klasie — rozpoczął loty na szybowcach w aeroklubie po­ znańskim. Toteż po ukończeniu szkoły średniej zami­ łowania zawiodły go do Oficerskiej Szkoły Lotniczej w Radomiu. Rychło zaczyna tu wyróżniać się wy­ jątkową precyzją pilotażu. Może dlatego, że miał nie byle jakiego instruktora — słynną z mistrzowskiej akrobacji por. Zofię Andrychowską. Jeszcze jako podchorąży został pilotem trzeciej klasy i zdobył kwalifikacje instruktora. Po zdaniu egzaminów koń­ cowych z wynikiem bardzo dobrym dnia 15 marca

9

1960 roku promowano go na podporucznika pilota z lokatą w pierwszej dziesiątce absolwentów. Służbę w jednostce bojowej rozpoczął jako instruktor. Wkrót­ ce został przyjęty do Polskiej Zjednoczonej Partii Robotniczej. Podobnie jak Hermaszewski w ciągu dwóch lat służby zdobył kwalifikacje pilota drugiej i pierwszej klasy, a w 1963 roku otrzymał stanowisko dowódcy klucza. Jego żywe zainteresowanie nowościami tech­ niki lotniczej znalazło wyraz w dalszych studiach, które w 1966 roku rozpoczął na wydziale lotniczym Akademii Sztabu Generalnego. Złożywszy w 1969 roku końcowe egzaminy, jako oficer dyplomowany powrócił do macierzystej jednostki, by tam objąć funkcję nawigatora, a następnie dowódcy pułku — droga życiowa podobna do drogi jego młodszego kolegi Mirosława Hermaszewskiego. Zenon Jankowski jako jeden z najlepszych i naj­ zdolniejszych oficerów lotnictwa w 1976 roku został awansowany do stopnia podpułkownika i wkrótce wezwany do Warszawy takim samym rozkazem jak sześćdziesięciu dziewięciu innych wyróżniających się pilotów.

Zaczął się niełatwy półtoraroczny kurs w Zwiezdnym Gorodku. Polscy kosmonauci byli tutaj otoczeni wyjątkową serdecznością. Radzieccy koledzy starali się przekazać im całą swą wiedzę. Równocześnie jednak wymagania były wysokie, a praca ciężka. Kandydaci na kosmonautów doskonalili nie tylko swą sprawność fizyczną i odporność psychiczną, ale także zdobywali wszechstronną wiedzę z dzie­ dziny teorii. Dość powiedzieć, że zanim jeszcze za­ częli właściwe przeszkolenie w obsłudze statków

10

kosmicznych Sojuz i baz Salut, musieli zdać egza­ miny z czterdziestu przedmiotów! Obaj Polacy świetnie sprostali wszystkim tym wymaganiom. Opinie radzieckich specjalistów i kole­ gów pełne były superlatywów. Kosmonauta powinien być najlepszy z najlepszych. Nasz kraj dał właśnie takich. Zapadła decyzja, że pierwszy w kosmos poleci Mirosław Hermaszewski, a Zenon Jankowski pełnić będzie funkcję konsultanta.

Regułą jest, że każdy zasadniczy program, który ma być realizowany na bazie orbitalnej Salut, po­ przedza lot przygotowawczy. Taki właśnie charakter miał lot statku kosmicznego Sojuz 29, który wystar­ tował z kosmodromu Bajkonur w dniu 15 czerwca 1978 roku o godzinie 22 minut 17 letniego czasu polskiego. W następnym dniu wykonano korekturę kierunku i prędkości lotu statku, po której parametry orbity uzyskały wartość: perygeum — 270 km, apo­ geum — 314 km, nachylenie płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika ziemskiego — 51°6', czas trwa­ nia jednego okrążenia wokół Ziemi — 90 min. Załogę Sojuza 29 stanowili trzydziestosześcioletni płk Władimir Kowalenok, który w październiku 1977 roku pilotował Sojuz 25, i trzydziestoośmioletni inż. Aleksander Iwanczenkow, lecący w kosmos po raz pierwszy jako osiemdziesiąty ósmy z kolei kosmo­ nauta. Mieli oni wprawdzie dość obszerny program badań naukowych, technicznych i biomedycznych, ale głównym ich zadaniem po przycumowaniu do bazy orbitalnej było rozkonserwowanie jej różno­ rodnych urządzeń. Jest to praca żmudna, wymagająca

11

wiele wysiłku, niezwykłej uwagi i staranności, polega bowiem na uruchomieniu wszystkich licznych i bar­ dzo skomplikowanych aparatów, sprawdzeniu ich działania, usunięciu ewentualnych niesprawności i wyregulowaniu mechanizmów, z których większość od przeszło trzech miesięcy była nieczynna — zadanie, być może, niewdzięczne, ale niezbędne, bowiem od starannego i dokładnego jego wykonania zależy realizacja programu dalszych badań. Załoga Sojuza 29 wykonała je w szóstym dniu pracy w bazie. Nie miejsce tu na szczegółowe opisy konstrukcji statku kosmicznego typu Sojuz i bazy orbitalnej typu Salut — są one omówione w dalszych rozdziałach, specjalnie poświęconych tym zagadnieniom. Tutaj warto może tylko zwrócić uwagę, że Sojuz w wersji służącej wyłącznie jako statek dostawczy pozbawiony jest płyt z fotoogniwami słonecznymi, ponieważ jego samodzielny lot trwa względnie krótko i na ten okres wystarcza zasób energii elektrycznej, zgromadzony w akumulatorach. Większość czasu swego pobytu w kosmosie Sojuz przycumowany jest do bazy or­ bitalnej Salut. Baza Salut 6 z kolei to pierwszy obiekt w nowej — trzeciej już — wersji konstrukcyjnej, do której wpro­ wadzono istotne zmiany w porównaniu z wcześniej wysyłanymi Salutami. Polegają one przede wszy­ stkim na zainstalowaniu dwóch węzłów cumowni­ czych umieszczonych na przeciwległych końcach bazy, dokładnie w jej podłużnej osi symetrii, następ­ nie na zapewnieniu możliwości wychodzenia z bazy na zewnątrz jednocześnie dwóm kosmonautom i stwo­ rzeniu warunków wymiany poszczególnych bloków urządzeń po ich zużyciu się lub w razie awarii. Ponadto w bazie Salut 6 zamontowano kamerę tele­ wizyjną pozwalającą na przekazywanie obrazów bar-

12

wnych oraz znacznie zwiększono komfort przez za­ instalowanie łazienki z prysznicem (!), zastosowanie jonizatorów powietrza i szeregu podobnych udo­ godnień. Istotne znaczenie ma też fakt, że wszystkie odpadki są obecnie usuwane w przestrzeń kosmicz­ ną. Stosuje się do tego specjalne pojemniki, wy­ strzeliwane za pomocą sprężonego gazu z obu śluz. (Po dostaniu się do gęstych warstw atmosfery ziemskiej ulegają one zniszczeniu). Po przycumowaniu do bazy dwóch statków typu Sojuz cały kompleks ma długość około 29 m, roz­ piętość z otwartymi płytami fotoogniw słonecznych około 17 m i masę 32 500 kg. W porównaniu z wcześniej stosowanymi obecna wersja konstrukcyjna bazy satelitarnej Salut charak­ teryzuje się innym rozmieszczeniem płyt z fotoogni­ wami słonecznymi. Stosuje się teraz trzy płyty umiesz­ czone prostopadle względem siebie. Każda z nich jest przymocowana do specjalnego przegubu, umoż­ liwiającego kierowanie ku Słońcu bez obracania całej bazy, co zmniejsza ilość manewrów i zużycie substancji odrzutowej, ułatwiając tym samym reali­ zację długotrwałych wypraw. Lot, w którym uczestniczył Mirosław Hermaszew­ ski, przebiegł według standardowego planu ustalo­ nego przez program Interkosmos dla międzynarodo­ wych załogowych lotów kosmicznych. Sojuz 30 star­ tował w dniu 27 czerwca 1978 roku o godzinie 17 minut 27 czasu warszawskiego z kosmodromu Baj­ konur w Kazachstanie. Mirosław Hermaszewski le­ ciał nim jako kosmonauta badacz, a dowodził lotem płk Piotr Klimuk, dwukrotnie odznaczony tytułem Bohatera Związku Radzieckiego. Jego życie zbie­ giem okoliczności było dość podobne do życia jego polskiego kolegi. Także ma wiele rodzeństwa i jego

13

ojciec, żołnierz Armii Radzieckiej, również zginął z ręki hitlerowców; walczył o wyzwolenie Polski. Urodzony w 1942 roku na Białorusi, Wyższą Wojs­ kową Szkołę Lotniczą Piotr Klimuk ukończył w 1964 roku. Kandydatem na kosmonautę został w 1965 roku i przeszedłszy pełny kurs przygotowań do lotów na statkach Sojuz i bazach orbitalnych Salut starto­ wał w kosmos w grudniu 1973 roku jako dowódca Sojuza 13. W 1975 roku był dowódcą statku Sojuz 18 i bazy orbitalnej Salut 4. Lot jego wówczas trwał 63 doby. Dowodzony przez niego Sojuz 30 był trzydzie­ stym szóstym radzieckim statkiem kosmicznym z za­ łogą, a sześćdziesiątym czwartym, jaki w ogóle z za­ łogą poleciał w kosmos. Początkowe parametry cha­ rakteryzujące jego orbitę miały wartość: odległość perigeum od powierzchni Ziemi 199 km, apogeum 246 km, nachylenie płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika ziemskiego 52°, czas trwania jednego okrą­ żenia wokół Ziemi 89 min. Kosmonauci zabrali ze sobą między innymi polską flagę i nasze godło państwowe oraz szereg pamiątek symbolizujących przyjaźń polsko-radziecką, nasze tradycje walki, pracy, nauki i kultury. W czasie pierwszych trzech okrążeń Ziemi wyko­ nano kontrolę stanu urządzeń statku i sprawdzono szczelność jego kabin, po czym kosmonauci zdjęli skafandry startowe. Podczas czwartego i piątego okrążenia zwiększono wysokość lotu, po czym So­ juz zaczął doganiać bazę orbitalną Salut. Przy szóstym okrążeniu kosmonauci ułożyli się do snu, a ponieważ obecnie czas temu poświęcony wy­ dłużono do 9 godz., spali do dwunastego okrążenia. Wraz z czternastym okrążeniem załoga rozpoczęła kontrolę urządzeń statku, a następnie po zabiegach toaletowych zjedzono śniadanie. Potem rozpoczęto

14

przygotowania do manewru zbliżenia i połączenia statku z bazą orbitalną. W czasie siedemnastego okrążenia kosmonauci znaleźli się w bezpośrednim sąsiedztwie bazy. Wraz z osiemnastym okrążeniem nastąpiło przy­ cumowanie statku. Stało się to w dniu 28 czerwca o godzinie 19 minut 8. Przybyli kosmonauci prze­ szedłszy do wnętrza Saluta 6, przywitali się z jego dotychczasową załogą. Nastąpiła wymiana serdecz­ ności, wrażeń i — prezentów. Powiększona załoga Saluta 6 wysłała do towarzy­ szy Leonida Breżniewa i Edwarda Gierka meldunek następującej treści: „Meldujemy Wam z pokładu orbitalnego komppleksu naukowo-badawczego «Salut 6» — «Sojuz 29» — «Sojuz 30», że międzynarodowa załoga przy­ stąpiła do realizacji nakreślonego programu badań i eksperymentów naukowo-technicznych i medyczno-biologicznych. Samopoczucie wszystkich członków załogi jest dobre. Urządzenia pokładowe kompleksu orbitalnego funkcjonują normalnie. Dołożymy wszystkich sił i umiejętności, aby po­ myślnie wykonać program lotu. Niech żyje przyjaźń i współpraca narodów bratnich krajów socjalistycznych!" Rozpoczęła się praca na orbicie — badania nau­ kowe, techniczne, biomedyczne. Program był bogaty. Ze zrozumiałych względów najbardziej interesujące są dla nas badania polskiego kosmonauty, choć sta­ nowiły one tylko część programu. Badania te po­ dzielić można na trzy grupy: I. Badania zaplanowane i przygotowane wyłącz­ nie przez polskich specjalistów.

15

II. Badania zaplanowane i przygotowane przez specjalistów polskich wspólnie ze specjalistami kra­ jów współuczestniczących w programie Interkosmos (radzieckich, czechosłowackich i niemieckich). III. Badania zaplanowane i przygotowane przez specjalistów z krajów współuczestniczących w Interkosmosie (radzieckich i czechosłowackich), ale bez udziału specjalistów polskich. Do pierwszej grupy należało pięć eksperymen­ tów: 1. Eksperyment o nazwie „Syrena", polegający na badaniu procesu narastania kryształów HgCdTe w warunkach nieciężkości. 2. Eksperyment o nazwie „Smak", polegający na badaniu odczuć smakowych w warunkach nieciężkości. 3. Eksperyment o nazwie „Relaks" polegający na badaniu efektywności różnego rodzaju rozrywek w warunkach lotu kosmicznego. 4. Eksperyment o nazwie „Kardiolider", polegający na badaniu funkcjonowania serca w czasie pracy czło­ wieka na statku kosmicznym. 5. Eksperyment o na­ zwie „Zdrowie", polegający na określeniu za pomocą aparatury „Fizjotest" wydolności fizycznej kosmonau­ ty bezpośrednio przed startem i bezpośrednio po lą­ dowaniu. Pierwszy eksperyment realizowany był pod kie­ runkiem Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, zaś cztery pozostałe pod kierunkiem Wojskowego Insty­ tutu Medycyny Lotniczej, który powstał jako pierw­ sza tego rodzaju instytucja naukowa w Europie, świetnie wyposażona, o światowym poziomie i o nie­ zwykle bogatym i wszechstronnym programie dzia­ łania. (Obchodzi on właśnie swoje pięćdziesięciole­ cie). Do drugiej grupy badań należały cztery ekspery­ menty:

16

1. Eksperyment o nazwie „Test" polegający na badaniu aspektów psychologicznych adaptacji załogi do warunków lotu kosmicznego. Został on przygoto­ wany przez specjalistów radzieckich, czechosłowac­ kich i polskich. 2. Eksperyment o nazwie „Ciepło", polegający na badaniu procesu wymiany ciepła organizmu z otoczeniem w warunkach nieciężkości, przygotowany przez specjalistów radzieckich, cze­ chosłowackich i polskich. 3. Eksperyment o nazwie „Ziemia", polegający na fotografowaniu powierzchni Ziemi (lądów i wód) w celu badania jej zasobów, przygotowany przez specjalistów radzieckich, cze­ chosłowackich i polskich. 4. Eksperyment o nazwie „Zorza", polegający na obserwacji z bazy orbitalnej zórz polarnych, przygotowany przez specjalistów radzieckich, niemieckich i polskich. Dwa pierwsze eksperymenty z tej grupy kierowane były przez Woj­ skowy Instytut Medycyny Lotniczej w Warszawie, trzeci — przez warszawski Instytut Geodezji i Kar­ tografii oraz Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, a ostatni — przez Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Do trzeciej grupy badań należały dwa ekspery­ menty: 1. Eksperyment o nazwie „Czajka", polegający na badaniu neutralizacji wpływu nieciężkości na układ krwionośny przez zastosowanie specjalnego kom­ binezonu, przygotowany przez specjalistów radziec­ kich. 2. Eksperyment o nazwie „Tlen", polegający na badaniu przemiany tlenu w organizmie w warun­ kach lotu kosmicznego, przygotowany przez specja­ listów radzieckich i czechosłowackich. Eksperyment „Syrena" polegał na wykrystalizowa­ niu w warunkach praktycznej nieciężkości półprze­ wodnika złożonego ze stopu rtęci, kadmu i telluru,

17

a ściślej mówiąc — stopu dwóch półprzewodników tellurku rtęci i tellurku kadmu. Ponieważ są to pier­ wiastki silnie różniące się od siebie masą atomową, w warunkach oddziaływania ciążenia krystalizują źle i dają materiał półprzewodnikowy o niskiej i nie­ jednorodnej jakości. Niemniej jest to najlepszy ze znanych obecnie detektorów promieniowania pod­ czerwonego, po prostu niezbędny we współczesnej nauce i technice. Detektory tego rodzaju odznaczają się bowiem nie tylko niezwykłą czułością, ale cechuje je natychmiastowa reakcja na napromieniowanie (opóźnienie wynosi miliardowe części sekundy, pod­ czas gdy większość detektorów promieniowania pod­ czerwonego działa z dużym opóźnieniem), dzięki czemu umożliwiają badanie procesów trwających bardzo krótko lub szybkozmiennych. W dodatku półprzewodnik HgCdTe jest czuły na promieniowanie podczerwone o długości fali 10 mikrometrów, a wła­ śnie w tym zakresie promieniuje powierzchnia naszej planety, przy czym atmosfera ziemska w praktyce jest całkiem przezroczysta dla promieniowania o tej długości fali. Posługując się takim detektorem można więc badać ze sztucznego satelity Ziemi promienio­ wanie podczerwone naszej planety, co ma ogromne znaczenie zwłaszcza dla geologii, geofizyki i me­ teorologii. Pomiary takie mogą być wykonywane bez względu na pogodę i w dowolnej porze do­ by — także w nocy. Półprzewodnikiem tym od dawna interesuje się Instytut Fizyki Polskiej Aka­ demii Nauk, toteż specjaliści z instytutu skwapliwie skorzystali z możliwości rozwiązania problemu jego wytwarzania w sposób całkiem nowy i rokujący nadzieje na otrzymanie półprzewodnika znacznie wyższej jakości. Eksperyment polegał na stopieniu w specjalnym

18

radzieckim piecu doświadczalnym o nazwie „Spław 01" wykonanej w warunkach ziemskich próbki HgCdTe, umieszczonej następnie w kwarcowej ampule, z wnętrza której wypompowano gazy. Prób­ ka była wolno ochładzana, w związku z czym stop powoli krystalizował się. W celu otrzymania jeszcze lepszych rezultatów eksperyment przepro­ wadzono w czasie snu załogi, gdyż okazało się, że nawet małe zakłócenia stanu nieciężkości, po­ wodowane ruchami kosmonautów, mają wpływ na narastanie kryształów. Otrzymano produkt w postaci znacznie bardziej jednorodnej niż na Ziemi. Warto dodać, że był to szesnasty z przeprowadzanych w kosmosie eksperymentów technologicznych (przy czym dziewięć dotyczyło półprzewodników), pierw­ szy zaś, w którym obiektem badania stało się two­ rzywo trzyskładnikowe. Wykrystalizowany w warun­ kach nieciężkości kryształ HgCdTe będzie poddany badaniom laboratoryjnym na Ziemi. Obok Instytutu Fizyki PAN w tym oryginalnym, nowatorskim, nie­ zwykle ciekawym i ważnym eksperymencie naukowotechnicznym uczestniczył Instytut Badań Kosmicz­ nych Akademii Nauk Związku Radzieckiego w Mo­ skwie. Eksperyment „Smak" miał na celu zbadanie za­ kłóceń odczuć smakowych, które zaobserwowano u załóg w czasie dotychczasowych lotów kosmicznych. Nie wiadomo dotąd, czym są one wywołane. Przy­ puszcza się, że odgrywa tu rolę rodzaj pożywienia, które różni się od tego, do jakiego przyzwyczajeni jesteśmy na Ziemi, lub może zmiana wrażliwości receptorów zmysłu smaku, albo zjawisko recefalizacji (przekrwienia górnych partii ciała w warunkach nieciężkości, kiedy nadal funkcjonują mechanizmy ustrojowe przeciwdziałające spływaniu krwi do dol-

19

nych partii ciała, wywołanemu w normalnych wa­ runkach ciążeniem), albo działają przyczyny psychi­ czne. Przy czym wpływ na zaburzenia smaku może mieć jedna z przytoczonych przyczyn lub też ich zespół. Badania w tej dziedzinie mają bardzo duże zna­ czenie praktyczne, gdyż samopoczucie człowieka w znacznej mierze uzależnione jest od prawidłowego działania układu pokarmowego, w czym niebagatelną rolę odgrywają pozytywne odczucia smakowe. W do­ datku zmiana odczuć smakowych towarzyszy różnym schorzeniom, toteż odkrycia w tej dziedzinie mogą znaleźć zastosowanie w diagnostyce na Ziemi. Przy eksperymencie „Smak" zastosowano metodę elektrogustometryczną. Polega ona na elektrycznym drażnieniu receptorów smakowych — co czyni zbęd­ nym podawanie czterech substancji smakowych prak­ tykowane przy innych metodach — jest prosta, dokładna, szybka, wymierna i daje wyniki powtarzal­ ne. W warunkach lotu kosmicznego są to zalety bardzo istotne. Do drażnienia receptorów smakowych używa się dwóch elektrod, jedna jest przyłożona do przegubu ręki, a druga do języka. Gdy przepuści się przez nie słaby prąd stały o natężeniu od 0 do 300 mikroamperów, pojawiają się odczucia smakowe nie tylko na skutek bezpośredniego drażnienia receptorów sma­ ku, ale i w wyniku elektrolizy śliny, co powoduje powstawanie dodatnich jonów wodorowych i ujem­ nych wodorotlenowych. Odpowiedni przyrząd badawczy został skonstruo­ wany w Wojskowym Instytucie Medycyny Lotniczej w Warszawie. Wytwarza on prąd stały o zmiennym natężeniu, przy czym wielkością mierzoną jest na­ tężenie prądu, przy którym pojawia się u kosmonauty odczucie smakowe. 20

Jest to zupełnie nowa dziedzina badań, toteż ocze­ kuje się od niej ciekawych i wartościowych da­ nych. W związku z tym, że loty kosmiczne ludzi stają się coraz bardziej powszechne i coraz dłuższe, większą rolę odgrywać zaczyna należyte zużytkowanie czasu wolnego — wypoczynek i rozrywki kosmonautów. Problemom tym poświęcony został eksperyment „Re­ laks". Dla utrzymania dobrego samopoczucia czło­ wieka konieczne jest przedzielanie okresów pracy okresami racjonalnego odpoczynku. Ma to szczególne znaczenie w warunkach lotu kosmicznego, które narzucają wytężoną pracę przy występowaniu nie­ znanych na Ziemi stanów (zwłaszcza nieciężkości). Cechuje je ponadto ubóstwo bodźców zewnętrznych, wywołane izolacją od normalnej społeczności. Kos­ monauta znajduje się ciągle w tym samym otoczeniu i kontaktuje się bez przerwy z tymi samymi ludźmi. W dodatku pozbawiony jest właściwie życia prywat­ nego, gdyż w czasie lotu obowiązuje nieprzerwana kontrola i obserwacja z ośrodków naziemnych. Ustalono, że w tym stanie rzeczy najlepszym ro­ dzajem rozrywki może być oglądanie programów wizyjnych z taśmy magnetowidowej oraz słucha­ nie muzyki. Taki czterogodzinny program dla pol­ skiego kosmonauty opracował wespół z Telewizją Polską Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej. Opar­ to go na odpowiedziach, jakie Mirosław Hermaszew­ ski udzielił na następujące pytania: Jakie programy telewizyjne lubi najbardziej? Jakich artystów lubi najbardziej? Jakie programy konkretnie chciałby zo­ baczyć i w wykonaniu jakich odtwórców. Nasz ko­ smonauta życzył sobie, aby w kosmosie między in­ nymi towarzyszyli mu Fryderyk Szopen i Teresa Żylis-Gara.

21

Oczywiście wszystkie te nagrania były oglądane i przez radzieckich kolegów Polaka, którzy także wzięli udział w ocenie, co zostało drobiazgowo od­ notowane w odpowiednim kwestionariuszu ankie­ towym. Celem eksperymentu było określenie wpływu pro­ gramu rekreacyjnego na stan psychofizyczny załogi bazy orbitalnej oraz uzyskanie danych dotyczących oddziaływania różnych programów rekreacyjnych na samopoczucie załogi w zależności od czasu trwania lotu. Wnioski płynące z eksperymentu „Relaks" posłużą w przyszłości do opracownia odpowiednich progra­ mów rozrywkowo-wypoczynkowych załóg baz or­ bitalnych. Chodzi tu o podniesienie komfortu życia na statkach i w bazach kosmicznych. Eksperyment „Kardiolider" polegał na kontroli wy­ siłku fizycznego człowieka w czasie lotu kosmicznego. Miarą wielkości wysiłku była częstotliwość uderzeń serca, przy czym badanie dało się przeprowadzić w sposób ciągły, to znaczy kosmonauta znajdo­ wał się pod nieprzerwaną kontrolą. W tej sytuacji możliwe stało się ostrzeżenie przed ewentualnym przekroczeniem wydolności serca. Nie trzeba mówić, jak ogromne to ma znaczenie podczas ćwiczeń fizycz­ nych, a szczególnie przy wykonywaniu różnego ro­ dzaju prac wymagających wysiłku fizycznego, umoż­ liwia bowiem racjonalne jego stosowanie. Dla przeprowadzenia tego eksperymentu skon­ struowano w Wojskowym Instytucie Medycyny Lot­ niczej specjalny przyrząd o nazwie właśnie kardio­ lider, będący rodzajem elektrokardiografu, którego czujnikami są trzy elektrody przymocowane do piersi kosmonauty. Kardiolider zastosowany również został przy ekspe-

22

rymencie „Zdrowie", gdyż umożliwiał zbadanie w sposób prosty wydolność organizmu kosmonauty przed lotem, w czasie lotu i po powrocie na Ziemię. Podczas tych trzech etapów bardzo ważne jest utrzymanie wysiłku organizmu ludzkiego na pożą­ danym poziomie (to również ułatwia kardiolider). Szczególną rolę odgrywa to po locie, kiedy organizm odwykły od ciążenia musi się do niego z powrotem przyzwyczaić. Tu kardiolider jest wprost nieoceniony, gdyż ułatwia wskazane w tej sytuacji unikanie wy­ siłków. Aparatura ta umożliwia automatyczne uzys­ kiwanie bez przerywania zajęć kosmonauty danych z następujących badań: elektrokardiogramu, często­ ści skurczów serca, ciśnienia tętniczego krwi, często­ ści oddechów, objętości oddechowej płuc, tempera­ tury wgłębnej ciała. Pomiary ilustrują zarówno wskaźniki cyfrowe, jak i sporządzony za pomocą urządzenia samopiszącego zapis na taśmie magnetycznej. Z powyższego widać, że większość czysto polskich eksperymentów była poświęcona biomedycynie. Sta­ ło się tak nie bez powodu. W dziedzinie tej od dawna reprezentujemy wysoki poziom badań, a oprócz tego ma ona obecnie szczególne znaczenie w związku z perspektywą zapoczątkowania, jeśli tak można rzec — stałej pracy ludzi w kosmosie, a co za tym idzie długotrwałego przebywania ich w bazach or­ bitalnych, które wiąże się ze stworzeniem tam mniej więcej normalnych warunków życia. Problemy te będą potraktowane szerzej w następnych rozdziałach, tutaj warto jednak zasygnalizować, że biomedycyna stała się ważną i aktualną dziedziną badań i że jej dotyczyła również blisko połowa eksperymentów wspólnych. Eksperyment „Test" polegał na badaniach psycho-

23

logiczno-medycznych mających na celu określenie wpływu różnych zjawisk występujących w czasie długiego lotu w kosmosie na samopoczucie i zdol­ ność do pracy. Dotychczasowe dane na ten temat oparte były na sprawozdaniach kosmonautów po odbytym locie, co rodziło możliwość dużych odchy­ leń od stanu faktycznego; potrzeba zmiany metody stała się więc pilna. Dlatego w porozumieniu ze spe­ cjalistami radzieckimi opracowano ujednolicony kwe­ stionariusz ankietowy umożliwiający uzyskiwanie do­ kładnych, jednoznacznych i powtarzalnych infor­ macji, a obejmujący następujące zagadnienia: 1. Wpływ lotu kosmicznego na procesy poznawcze (spostrzegawczość, uwagę, pamięć, procesy my­ ślowe itd.). 2. Wpływ lotu kosmicznego na aktywność psychomotoryczną (na przykład koordynację wzrokowo-ruchową). 3. Wpływ lotu kosmicznego na procesy komunikacyjne między członkami załogi i między załogą a ośrodkami naziemnymi. 4. Wpływ lotu kosmicznego na sen (szybkość zasypiania, ocena wygody miejsc sypialnych, samopoczucie i stan organizmu po śnie itp.). 5. Ocenę wyglądu i zacho­ wania się partnera (w tym wygląd twarzy w związku z przemieszczaniem się krwi do górnych partii ciała). 6. Zmiany apetytu, ocenę pożywienia, używanie le­ ków i ich wpływ na samopoczucie. 7. Organizację czasu wolnego, w tym wpływ programu rekreacyjne­ go na stan psychofizyczny kosmonautów. Dla określenia natężenia poszczególnych stanów i zjawisk psychofizycznych wprowadzono pięcio­ stopniową skalę. Zebrany materiał ma umożliwić: po pierwsze — ocenę wpływu różnych czynników lotu na poszczególne funkcje psychiczne kosmonauty z uwzględnieniem czasu lotu oraz stopnia nasilenia poszczególnych zjawisk; po drugie — ocenę przy-

24

stosowania statku kosmicznego (zwłaszcza jego kom­ fortu) do psychofizjologicznych możliwości i po­ trzeb człowieka i dokonanie na tej podstawie ewen­ tualnych zmian; po trzecie — ocenę rytmu pracy i odpoczynku kosmonautów i wprowadzenie na tej podstawie ewentualnych zmian w programie pracy i odpoczynku. Eksperyment „Ciepło" polegał na badaniu wymiany ciepła między organizmem kosmonauty a otoczeniem. Tylko pozornie stanowi to problem banalny, gdyż w rzeczywistości jest zjawiskiem bardzo złożonym i ważnym. W warunkach nieciężkości nie istnieje konwekcja, czyli unoszenie ciepła, co komplikuje jego wymianę między obiektami nagrzanymi a oto­ czeniem. Aby ją zapewnić w warunkach lotu kosmicz­ nego, stosuje się wentylatory. Nie stanowi to jednak w porównaniu z naturalną konwekcją rozwiązania idealnego, gdyż naturalna konwekcja jest procesem samoregulującym się. Dla przeprowadzenia badań tego problemu spe­ cjaliści czechosłowaccy opracowali dynamiczny katetermometr elektryczny, użyty po raz pierwszy na biosatelicie Kosmos 936. Podstawowym elementem tego przyrządu jest czujnik, który zostaje nagrzany prądem elektrycznym do temperatury 37°C. W za­ leżności od stopnia chłodzenia przez otaczające środowisko prąd ten musi być słabszy lub silniejszy, co właśnie jest mierzone. Ta prosta metoda okazała się zarazem bardzo dokładna i umożliwiła uzyskiwa­ nie jednoznacznych i powtarzalnych wyników. Katetermometr— po wszechstronnym wypróbowaniu — ma szanse zastąpić na statkach kosmicznych trady­ cyjne termometry. Eksperyment „Ziemia" obejmował jednoczesne ob­ serwacje naszej planety, a zwłaszcza jej specjalnych

25

rejonów testowych, z bazy orbitalnej, samolotów, śmigłowców i z powierzchni Ziemi. Ostatni rozdział tej książki mówi o praktycznej roli badania Ziemi z kosmosu, zaznaczę więc tu tylko, że ma ono wielkie znaczenie. Dla przeprowadzenia takich obserwacji opracowano w NRD unikalną kamerę fotograficzną MKF-6M wykonującą zdjęcia powierzchni Ziemi w sześciu zakresach promieniowania widzialnego i podczerwonego o długości fali od 480 do 840 m. Zdolność rozdzielcza kamery wynosi od 10 do 20 m, a jedna klisza obejmuje obszar powierzchni Ziemi o szerokości 115 km i długości 165 km. Dla nas szczególnie interesujące i cenne jest, że fotografiami tymi objęta została południowa i cen­ tralna część Polski ze szczególnym uwzględnieniem rejonów testowych w okolicach Mosiny w wojewódz­ twie poznańskim, Środy Śląskiej w województwie wrocławskim i koło Płocka. Dla równoczesnego wykonania zdjęć lotniczych tych rejonów wykorzystany został samolot-laboratorium AN-30 należący do Instytutu Badań Kos­ micznych Akademii Nauk Związku Radzieckiego, wyposażony w kamerę MKF-6M wielospektralny skaner (przepatrywacz), zapisujący obraz na taśmie magnetycznej, i czteroobiektywowa kamera MK-70. Zdjęcia wykonano z wysokości 10 i 6 km. Foto­ grafowanie rejonów testowych ze śmigłowców wy­ konano siłami naszego lotnictwa wojskowego. Równoczesne badania naziemne wyznaczały pa­ rametry meteorologiczne, określały wilgotność gruntu oraz dokonywały spektrometrami naziemnymi cha­ rakterystyk widmowych powierzchni. Przeprowadziły je uniwersytety: poznański, wrocławski i warszaw­ ski. Oczekuje się, że dane pochodzące z tak kom­ pleksowych badań po opracowaniu okażą się rewe-

26

lacyjnie użyteczne dla współczesnej gospodarki. Również rewelacji oczekuje się po opracowaniu analogicznych badań mórz i oceanów, w tym ob­ szarów interesujących Polskę ze względu na ko­ nieczność znalezienia nowych rejonów rybołówstwa i lepszego wykorzystania rejonów użytkowanych obecnie. Program tych badań objął: 1. Określenie charakterystyk optycznych akwenów i ich związku z temperaturą, falowaniem, nasłonecznieniem, pro­ duktywnością biologiczną oraz stopniem zanieczysz­ czenia. 2. Badanie procesów wzajemnego oddziały­ wania na siebie atmosfery i hydrosfery (oceanów). 3. Badanie nagromadzenia fitoplanktonu i zooplanktonu w oparciu o charakterystyki optyczne i związane z nimi parametry wody. 4. Badanie pokryw lodowych i dynamiki ich zachowania. 5. Badanie prądów mor­ skich w celu ustalenia optycznych i termicznych charakterystyk wody. 6. Badanie procesów morfo­ logicznych w rejonach brzegowych — szelfowych. 7. Badanie katastroficznych zjawisk oceanicznych. Uzyskany materiał jest opracowywany w Central­ nym Urzędzie Geodezji i Kartografii, w Centrum Badań Kosmicznych, w Instytucie Oceanografii i w Instytucie Rybackim oraz w laboratoriach Związku Radzieckiego, NRD i Bułgarii. Omawiając eksperyment „Zorza" trzeba stwier­ dzić, że obserwowane w jego ramach z bazy orbi­ talnej zorze polarne są nie tylko pięknym zjawiskiem, ale wywierają też wpływ na stan atmosfery naszej planety, a co za tym idzie — na pogodę. Zaplanowano go, ponieważ przewidziano, że w ostatnim tygodniu czerwca 1978 roku pojawi się na Słońcu obszar ak­ tywny, a zjawisko zórz polarnych nasila się wraz ze wzrostem aktywności słonecznej, szczególnie zaś po tym, kiedy na Słońcu mają miejsce tak zwane

27

rozbłyski, czyli potężne wybuchy w chromosferze (niższej części „atmosfery" słonecznej). Zorze polarne wywoływane są przez strumienie wy­ rzucanych ze Słońca elektronów (i protonów) o ener­ gii od 100 do 10 000 elektronovoltów, które wpadają do ziemskiej atmosfery przede wszystkim w okolicach biegunów magnetycznych Ziemi. Energia, jaką wno­ szą wpadając, jest nadspodziewanie duża, gdyż sięga 100 GW, czyli przewyższa energię wszystkich elek­ trowni jądrowych na świecie. Przy tym tylko jeden jej procent wywołuje świecenie wysokich warstw atmosfery, pozostałe dziewięćdziesiąt dziewięć zo­ staje zużyte na jej nagrzewanie. Dokładne zbadanie tego zjawiska może więc przynieść również i prak­ tyczne korzyści. Oba eksperymenty trzeciej grupy, w których ucze­ stniczył Mirosław Hermaszewski, znów dotyczyły biomedycyny. Pierwszy — „Czajka" — miał na celu kontynuację badań specjalnego skafandra o na­ zwie „Czibis". Są to swego rodzaju „rajstopy", które umożliwiają wytworzenie wokół dolnych partii ciała podciśnienia od 0 do 65 mmHg w celu spowodowa­ nia do nich dopływu krwi, co likwiduje przekrwienie górnej części ciała kosmonauty, o czym już była mo­ wa. Jest to więc próba przeciwdziałania jednemu z niekorzystnych dla człowieka skutków nieciężkości. Obecnie badana wersja skafandra podciśnieniowego umożliwia chodzenie w nim, a użycie jego jest ko­ rzystne także ze względu na wysiłek fizyczny, do którego zmusza. Toteż w czasie przygotowań do powrotu na Ziemię nasila się treningi w tym skafan­ drze dla uzyskania kondycji pozwalającej na łatwiej­ sze zniesienie siły ciążenia po wylądowaniu. Przy eksperymencie „Czajka" wykorzystywano również nasz kardiolider.

28

Zjawisko będące przedmiotem eksperymentu „Tlen" jest dotychczas bardzo słabo zbadane. Niewiele wiemy o procesie utleniania zachodzącym w tkankach w wa­ runkach nieciężkości. Jedna z najnowszych metod je­ go badań polega na wprowadzeniu do organizmu cienkiej igły i przyłożeniu w jej pobliżu do ciała sre­ brnej elektrody. Między igłą i elektrodą pojawia się słabe napięcie elektryczne powodujące przepływ prą­ du o niezwykle małym natężeniu, mieszczącym się w granicach od jednej miliardowej do jednej stumiliardowej ampera. Dokładne mierzenie tak słabych prądów stałych nie jest proste, szczególnie w warunkach lotu kosmiczne­ go. Trudny ten eksperyment został przygotowany przez specjalistów czechosłowackich, którzy dla jego przeprowadzenia skonstruowali specjalny przenośny przyrząd o nazwie oksymer. Przewiduje się, że po opracowaniu wyników uzyskane dane umożliwią bliższe poznanie problemu, co mieć będzie bardzo duże znaczenie dla dalszego rozwoju kosmonautyki załogowej.

Pod koniec pobytu międzynarodowej załogi w ba­ zie orbitalnej kosmonauci zaczęli szykować statek Sojuz 30 do powrotu i przenieśli tam sprzęt przezna­ czony do zabrania na Ziemię. Podczas dwunastego okrążenia w ostatniej dobie swego pobytu w bazie kosmonauci przeszli do So­ juza i zamknąwszy luk łączący statki nałożyli ska­ fandry. W czasie piętnastego okrążenia statek odcumował od bazy, sprawdzono hamujące silniki rakietowe, po czym przeprowadzono manewr hamowania ra-

29

kietowego. Rozpoczął się wlot kabiny powrotnej do atmosfery i lądowanie. Lot Mirosława Hermaszewskiego został w Polsce przyjęty ze zrozumiałym entuzjazmem. Wszyscy śle­ dziliśmy doniesienia gazet, gromadziliśmy się przy telewizorach i radioodbiornikach. Agencje i prasa Związku Radzieckiego i krajów socjalistycznych ko­ mentowały to wydarzenie z ogromną sympatią. Rów­ nież odnotowały je agencje i dzienniki zachodnie.

Nie zawsze uświadamiamy sobie, że zdarzenie to — radosne dla każdego Polaka — poprzedziła żmudna praca naukowa i że otwiera ono nowy etap badań. Niemal w przededniu startu polskiego kosmona­ uty przewodniczący Komitetu Badań Kosmicznych PAN, prof. dr Jan Rychlewski, powiedział na XII Plenum KC PZPR, poświęconym roli nauki w rozwoju społeczno-gospodarczym kraju: „Nasz udział w po­ kojowym opanowaniu kosmosu jest koniecznością bez alternatywy, dyktowaną interesami polskiej nauki i kultury narodowej, polityki i gospodarki. Rozważnie i realistycznie planując nasz dzisiejszy wysiłek na tym polu należy pamiętać, że zabezpiecza on na przy­ szłość miejsce Polski w kosmosie, zdolność przyswa­ jania wszechstronnych korzyści materialnych i nie­ materialnych, które coraz obficiej płynąć będą z badań kosmicznych". W ostatnich latach badania kosmiczne w Polsce nabrały na intensywności. Powstał ogólnokrajowy pięcioletni plan koordynujący pracę ponad pięć­ dziesięciu grup w placówkach badawczych akade­ mii, szkołach wyższych, ośrodkach naukowych woj­ ska i w instytutach przemysłowych. Powołanie Cen-

30

trum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk i Ośrodka Przetwarzania Obrazów Lotniczych i Satelitarnych przy Głównym Urzędzie Geodezji i Kartografii oraz inne kroki zmierzają do zbudowania trwałej podstawy dla naszego dalszego udziału w ba­ daniach kosmicznych. Praca ta, zapoczątkowana przed kilku laty między innymi przez naukowe ośrodki warszawskie, przez Zakład Wysokich Energii Instytutu Fizyki Jądrowej w Krakowie, przez obserwatorium astronomiczne Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Instytut Geofizyki PAN w Borowcu a także przez naukowy ośrodek toruński, o którym jeszcze będzie mowa, zaczyna już dawać owoce. Dość powiedzieć, że jeżeli w ciągu ubiegłych ośmiu lat nasza aparatura naukowa znalazła się w kosmosie pięć razy, to przez najbliższe cztery zamierzamy wysłać tam dziesięć polskich przyrządów naukowych. Chcemy na polu kosmonautyki zająć pozycję odpowiadającą dorob­ kowi naszego kraju w innych dziedzinach działalno­ ści. Toteż kierując się zarówno względami naukowy­ mi, jak i potrzebami gospodarki wybrano kilka kie­ runków badań kosmicznych i na nich postanowiono skoncentrować uwagę. Funkcję koordynatora sprawuje Centrum Badań Kosmicznych posiadające cztery zakłady: Fizyki Kos­ micznej; Geodezji Planetarnej; Zastosowań Technik Satelitarnych i Prognoz Heliogeofizycznych; Przetwarzania Danych i Mechaniki Nieba. Zakład Fizyki Kosmicznej zajmuje się między innymi badaniami jonosfery i magnetosfery Ziemi oraz fizyką Słońca, jego krótkofalowym i rentgenowskim pro­ mieniowaniem. Prace zakładu idą zarówno w kierunku ekspery­ mentalnym, jak i interpretacyjnym oraz teoretycz-

31

nym. Pierwszy zakłada budowanie odpowiednich aparatur i wykonywanie pomiarów z rakiet wysokoś­ ciowych oraz sztucznych satelitów Ziemi; nie za­ niedbuje się także „klasycznych" badań naziemnych. Drugi ma na celu wyciąganie wniosków naukowych z badań własnych, jak i z badań innych ośrodków, w tym także zagranicznych. Trzeci zaś — to opra­ cowywanie teorii naukowych wyjaśniających odkry­ te zjawiska. Program badań jonosfery i magnetosfery naszej planety obejmuje: modelowanie struktury dolnych warstw jonosfery i wpływu na nią rozbłysków sło­ necznych, badanie nieregularności jonosfery i ich wpływu na rozchodzenie się fal radiowych, co ma ogromne znaczenie praktyczne, badanie wzajemnych oddziaływań jonosfery i protosfery, badanie niektó­ rych zagadnień dotyczących struktury jonosfery oraz badanie zachowania się cząstek w wokółziemskich strefach radiacji. Obecnie prowadzone prace dotyczą określania koncentracji elektronów. Wykorzystuje się przy nich sygnały radiowe wysyłane ze sztucznych satelitów Ziemi i odbierane przez sieć stacji na powierzchni naszej planety. Istotne ułatwienie przy tym stanowi skonstruowanie urządzenia, które już na satelicie wstępnie opracowuje dane. Jeżeli chodzi o badania heliofizyczne i oddziały­ wanie Słońca na materię międzygwiezdną, to ich przedmiotem są słabo poznane problemy efektów ogniskowania gazów neutralnych (do prac tych skonstruowano specjalną aparaturę) i wpływu aktyw­ ności słonecznej na oddziaływanie wiatru słonecz­ nego na materię międzygwiezdną. Prowadzi się także badania kształtu heliosfery (sfery wokółsłonecznej) stykającej się z ośrodkiem zewnętrznym.

32

Mirosław Hermaszewski

Mirosław Hermaszewski z żoną

Minister Obrony Narodowej Wojciech Jaruzelski i Mirosław Hermaszewski

Mirosław Hermaszewski z synem i córką

Matka Mirosława Hermaszewskiego, Kamila, z córką i synami

Zenon Jankowski z żoną i córką

Mirosław Hermaszewski i Zenon Jankowski u Edwarda Gierka

Łączność z bazą orbitalną, na której przebywał polski kosmonauta

SALUT 6

Stacja łączności satelitarnej

STATEK NA OCEANIE

Węzeł łączności

CENTRUM KIEROWANIA LOTEM

Grupa balistyczna

Grupa kierowania

Grupa medyczna

Grupa analizy i diagnostyki stanu statku kosmicznego

Służba czasu

Zespół informacyjno-obliczeniowy

Mirosław Hermaszewski w komorze niskich ciśnień

Zenon Jankowski w kabinie myśliwca ponaddźwiękowego

Mirosław Hermaszewski i Piotr Klimuk w czasie treningu

Zenon Jankowski i Walery Kubasow podczas treningu

Mirosław Hermaszewski i Piotr Klimuk w bazie orbitalnej Salut

Mirosław Hermaszewski na tle bazy orbitalnej Salut przed startem

Zenon Jankowski w bazie orbitalnej Salut w czasie treningów naziemnych

Badania rentgenowskiego krótkofalowego promie­ niowania Słońca obejmują wykonywanie pomiarów krótkofalowego rentgenowskiego promieniowania Słońca z rakiet wysokościowych i sztucznych sateli­ tów Ziemi, wysyłanych w ramach programu „Interkosmos", i interpretację uzyskanych wyników oraz współudział w budowie teleskopu odbierającego promieniowanie nadfioletowe, który będzie umiesz­ czany na sztucznych satelitach Ziemi. Program Zakładu Geodezji Planetarnej obejmuje badanie geodezji satelitarnej, nieregularności ruchu obrotowego Ziemi oraz pływów skorupy ziemskiej. Prace jego rozwijają się również w trzech kierun­ kach, przy czym eksperymentalny zakłada wykony­ wanie klasycznych pomiarów astrometrycznych, geo­ dezyjnych i fotograficznych oraz laserowe obserwacje sztucznych satelitów Ziemi konstruowaną własnymi środkami odpowiednią unikalną aparaturą. Tematyka badań z zakresu geodezji satelitarnej obejmuje wyznaczanie metodami geometrycznymi i dynamicznymi współrzędnych stacji obserwujących sztuczne satelity Ziemi, analizę satelitarnych metod wyznaczania kształtu Ziemi i wykonywanie odpo­ wiednich obliczeń oraz wspomnianą już budowę i zastosowanie aparatury laserowej służącej do ob­ serwacji sztucznych satelitów Ziemi (obserwacje te polegają na wysyłaniu ku satelitom błysków światła laserowego i odbiorze odbitych refleksów), a także aparatury wykorzystującej efekt Dopplera. Obecnie bowiem realizowany jest temat badawczy „Didek" mający na celu wyznaczanie pola grawitacyjnego Ziemi przy wykorzystaniu różnicowych pomiarów dopplerowskich pozycji sztucznych satelitów Ziemi. Badania ruchu obrotowego Ziemi prowadzone są już od 1957 roku w Astronomicznym Obserwato3

33

rium Szerokościowym w Borowcu koło Poznania przy współpracy z International Polar Motion Service (Międzynarodowa Służba Ruchów Bieguna) oraz Bureau International I'Heure (Międzynarodowe Biuro Czasu), a obejmują pomiary zmian szerokości geograficznej i czasu obrotu Ziemi. Oprócz pomiarów własnych wykonuje się tam także analizy pomiarów innych krajów. Badanie pływów skorupy ziemskiej to kierunek bar­ dzo ciekawy, a przeciętny czytelnik prawdopodobnie niewiele o nim wie. Trzeba bowiem powiedzieć, że oddziaływanie grawitacyjne Księżyca i Słońca po­ woduje pływy nie tylko w oceanach i morzach naszej planety, ale także w stałej skorupie Ziemi, choć mają one oczywiście znacznie mniejszą amplitudę. Bada­ nie ich opiera się o pomiary grawimetryczne (siły przyciągania Ziemi) wykonywane w Warszawie i na specjalnej stacji pływowej w Książu koło Wałbrzycha. Opracowana w naszym kraju metoda redukcji tych obserwacji spotkała się z uznaniem na świecie i jest wykorzystywana za granicą, zwłaszcza na stacjach badawczych krajów socjalistycznych uczestniczą­ cych w geofizycznych badaniach planetarnych. Zakład Zastosowań Technik Satelitarnych i Prognoz Heliogeofizycznych ma za zadanie praktyczne wykorzystywanie techniki kosmicznej i uzyskiwanych przez nią danych oraz opracowywanie unikalnej aparatury służącej do prowadzenia badań w kosmo­ sie. Prace zakładu koncentrują się na modelowaniu dynamicznych charakterystyk jonosfery i plazmy w przestrzeni wokółziemskiej w celu prognozowania stanu tej przestrzeni, na badaniu plazmy w natural­ nym środowisku kosmicznym oraz opracowywaniu metod zdalnych sondaży Ziemi, a szczególnie sondaży powierzchni mórz i oceanów.

34

Jeżeli chodzi o pierwszy problem, to prowadzone są badania zjawisk plazmowych w ziemskiej jonosferze oraz konstruuje się urządzenia automatyzują­ ce te pomiary. Przygotowywany jest eksperyment „Jonosond", którego celem będzie uchylenie rąbka tajemnicy zjawiska rezonansów plazmowych. Zo­ stanie on przeprowadzony na sztucznym satelicie Ziemi. Powodzenie tych badań umożliwi prognozo­ wanie rozprzestrzeniania się fal radiowych, co ma bardzo duże znaczenie praktyczne. Prace te umożli­ wiają także prognozowanie zjawisk geofizycznych na Ziemi w zależności od procesów aktywnych na Słońcu. Z prognoz takich już obecnie korzysta wielu użytkowników. Wielkie znaczenie praktyczne mają również bada­ nia w dziedzinie fizyki i technologii plazmy, gdyż technika plazmowa pozwoli na opanowanie reakcji syntezy termojądrowej, a więc rozwiązanie podsta­ wowego problemu naukowego i technicznego współ­ czesnej cywilizacji — wyczerpywania się natural­ nych źródeł energii. W niedalekiej przyszłości ma­ ją być na rakietach wysokościowych przepro­ wadzone eksperymenty z tego zakresu, nazwane „Iskra" i „Obłok". Opracowanie metod zdalnego sondowania Ziemi, a zwłaszcza mórz i oceanów ma także wielkie zna­ czenie praktyczne dla Polski, ponieważ w kraju naszym intensyfikuje się obecnie gospodarkę mor­ ską, przy czym w niektórych dziedzinach organizuje się ją na nowych zasadach. W związku z powstaniem zastrzeżonych stref połowu dotyczy to zwłaszcza ry­ bołówstwa; trzeba znaleźć i zagospodarować zu­ pełnie nowe akweny nawet w okolicach Antar­ ktydy. Wszelkie więc badania ułatwiające to mają ogromne znaczenie gospodarcze; stanowiły zresztą

35

także jeden z tematów badawczych Mirosława Her­ maszewskiego. Prace w tej dziedzinie obejmują między innymi konstrukcję urządzeń spektrometrycznych i przepa­ sujących (skanerujących), działających na różnych zakresach widma, czyli odbierających promieniowa­ nie o różnej długości fali. Opracowywane też są modele fizycznej interpretacji zjawisk. Zakład Przetwarzania Danych i Mechaniki Nieba opracowuje dane eksperymentów kosmicznych, ba­ da ruch sztucznych i naturalnych małych ciał w Ukła­ dzie Słonecznym oraz tworzy system informacyjny dotyczący problematyki kosmicznej. Najważniejszą dotychczasową jego pracą w dzie­ dzinie analiz eksperymentów kosmicznych była ana­ liza danych zarejestrowanych przez „polskiego” sztucznego satelitę Ziemi — Kopernik 500. Wykonana ona została w Instytucie Maszyn Matematycznych w Warszawie przy użyciu komputera IBM 370/145. Doprowadziło to do odkrycia zjawiska rezonansów plazmowych w jonosferze, które uprzednio przewi­ dywano teoretycznie. Drugi temat— badanie ruchu małych ciał kosmicz­ nych nastręcza wielkie trudności teoretyczne i obli­ czeniowe. Prowadzenie analiz w tej dziedzinie jest możliwe tylko przy użyciu komputerów, co wymaga jednak opracowania odpowiednich programów. W na­ szym kraju tworzone jest obecnie ogromne dzieło — katalog orbit komet jednopojawieniowych. Mieć ono będzie fundamentalne znaczenie, ponieważ zgro­ madzi cały dotychczasowy materiał obserwacyjny, opracowany jednolicie i precyzyjnie. Najbardziej nawet rewelacyjne badania naukowe będą zupełnie bezwartościowe, jeżeli nie będzie­ my mieli przejrzystego systemu rejestracji i wy-

36

szukiwania danych, dlatego trzecia dziedzina prac zakładu ma także ogromną wagę. Wciąż nie jest to zresztą problem zadowalająco rozwiązany. Każdy z naukowców, ekonomistów, inżynierów, dzienni­ karzy z własnego doświadczenia wie, jak wiele żmudnego zachodu kosztuje wyszukiwanie niezbęd­ nych informacji. Wynika to stąd, że nasz zasób wiedzy szczegółowej jest nieprawdopodobnie wielki i na­ rasta w lawinowym tempie. W tym stanie rzeczy jedynym sposobem rozwiązania problemów infor­ macyjnych jest posłużenie się komputerami, przy czym sprawę pierwszorzędnej wagi stanowi opra­ cowanie właściwego „klucza" służącego do zapi­ sywania informacji. Informacje zakodowane nie­ właściwie są zupełnie bezwartościowe — nikt nie będzie umiał ich odnaleźć. W tej dziedzinie pierwszoplanowym zadaniem za­ kładu jest stworzenie kompletnego archiwum danych o polskich eksperymentach kosmicznych. Powstaje ono na Politechnice Wrocławskiej przy użyciu kom­ putera ODRA 1305. Zakład posługuje się także komputerami IBM 370/145, IRIS 80, CYBER, R-432 i PDP 11/45. Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk opiera swą działalność na szerokiej współ­ pracy naukowej z krajami socjalistycznymi, a zwłasz­ cza z programem „Interkosmos". Współpracuje także z innymi krajami — z Francją, Stanami Zjednoczony­ mi, Republiką Federalną Niemiec, Austrią, a również z wieloma organizacjami międzynarodowymi, jak: COSPAR, Międzynarodowa Unia Geofizyki i Geo­ dezji czy Międzynarodowa Unia Astronomiczna. Lecz wszystko, cośmy dotąd w dziedzinie kosmo­ nautyki osiągnęli, i to, co planujemy na przyszłość, opiera się na naszej wielostronnej współpracy i przy-

37

jaźni ze Związkiem Radzieckim, który udostępnia nam swoją znakomitą technikę i bezcenne doświadczenie swej kadry. Dzięki temu możemy — jak się wyraził jeden z polskich astronomów — wsiąść do pociągu kosmonautyki w biegu. A jest to pociąg pędzący z szybkością ekspresu i tylko wsiadając w biegu mamy szansę uczestnictwa w wielkiej przygodzie ludzkości, a zarazem w pracy nad wykuwaniem zrę­ bów nauki i techniki przyszłości. Start polskiego kosmonauty wprowadza nas do nielicznej grupy krajów, które nie tylko będą korzystać z efektów tej pracy, ale na miarę swoich sił i możliwości przy­ czynią się do rozwoju tego wspólnego dzieła. Lot Polaka i jego program — jakkolwiek dla nas wydarzenie wagi niezwykłej — jest fragmentem wielkiego i długofalowego programu pokojowego opanowania kosmosu. Poprzedziły go loty automa­ tycznych sztucznych satelitów Ziemi, loty satelitarne zwierząt, a następnie loty ludzi. Przed Hermaszew­ skim było ich w kosmosie osiemdziesięciu ośmiu na sześćdziesięciu czterech statkach kosmicznych. A każdy lot wnosił coś nowego, każdy stanowił krok na bezkresnej drodze, na którą wstąpiła ludzkość w dniu 12 kwietnia 1961 roku. Dlatego dalsze partie tej książki traktować będą o wszystkich lotach kos­ micznych ludzi. Będzie to próba podsumowania, próba spojrzenia na całość drogi, z uwypukleniem kluczowych na tej drodze etapów.

Podstawy biomedycyny kosmicznej

Gdy u zarania ery kosmicznej uczeni radzieccy po­ stawili sobie za zadanie wysłanie człowieka w kosmos, wyłonił się przed nimi cały kompleks problemów technicznych i biomedycznych. Trzeba je było roz­ wiązywać od podstaw, nie wiedząc nieraz, czy są w ogóle możliwe do rozwiązania. Czy można na przykład było odpowiedzieć na pytanie, jak organizm ludzki zniesie stan nieciężkości? To, że problemy te udało się pomyślnie rozwiązać w niebywale krótkim czasie kilku lat, wystawia wymowne świadectwo umiejętnościom uczonych i inżynierów radzieckich. Pierwszy problem stanowiło stworzenie w kabinie kosmicznej odpowiednich warunków życiowych, a przede wszystkim właściwej atmosfery. Wszak­ że loty kosmiczne odbywają się ponad atmosferą naszej planety, toteż kabina musi być szczelna i wy­ pełniona gazami nadającymi się do oddychania, przy czym ten skład atmosfery musi być utrzymywany przez cały czas lotu. Nie był to prosty problem. Przede wszystkim należało ustalić, jaki ma być ów skład. Z technicznego punktu widzenia najkorzystniej­ sze było posłużenie się czystym tlenem. Doświadcze­ nia z ludźmi, które wykonywano w komorach labo­ ratoryjnych na Ziemi, wykazywały bowiem, że można wtedy obniżyć ciśnienie do 1/3 normalnego, czyli

39

ściany kabiny mogą być cieńsze, a więc mieć mniejszą masę. Po tej właśnie linii poszli później specjaliści amerykańscy. Równocześnie jednak okazało się, że długotrwałe oddychanie czystym tlenem wywołuje w organizmie pewne zakłócenia, a nawet stany za­ palne dróg oddechowych, człowiek nie jest bowiem istotą przystosowaną do życia w tym wyłącznie gazie. Ostatecznie więc specjaliści radzieccy zdecy­ dowali się na wypełnienie kabiny statku kosmicznego zwykłym powietrzem o normalnych parametrach fizycznych składników chemicznych. Było to oczy­ wiście rozwiązanie najkorzystniejsze z punktu widze­ nia biomedycyny, ale wymagało skonstruowania kabi­ ny o grubszych ściankach, a więc o większej masie, i nastręczało także inne problemy techniczne. Problemem było uzupełnianie zużywanego przez kosmonautę powietrza, wszakże człowiek potrzebuje dla utrzymania procesów życiowych tlenu, a wydala dwutlenek węgla. Oczywiście najprościej byłoby zużyte powietrze wypuszczać z kabiny na zewnątrz, a do jej wnętrza wpuszczać świeże, przechowywane pod wysokim ciśnieniem w butlach stalowych. By­ łoby to jednak bardzo nieekonomiczne rozwiązanie, a butle ze sprężonym powietrzem miałyby nadmiernie dużą masę. Uczeni radzieccy wybrali więc rozwiązanie znacz­ nie bardziej ekonomiczne, ale i trudniejsze technicz­ nie. W atmosferze kabiny uzupełniany jest tylko zużywany przez kosmonautę tlen. Znowu jednak wyłonił się problem przechowywania jego zapasów. Mogą one być magazynowane w postaci sprężonej w butlach albo nawet w postaci skroplonej w od­ powiednich zbiornikach — i te właśnie sposoby wy­ brali później specjaliści amerykańscy — ma to jednak pewne mankamenty. Butle ciśnieniowe mają duże

40

masy, a skroplony tlen paruje. Uczeni radzieccy wybrali więc inne rozwiązanie. Tlen jest przechowy­ wany w postaci związku chemicznego — nadtlenku metalu alkalicznego — z którego wydobywa się go w miarę potrzeby w odpowiednich ilościach. To naj­ korzystniejszy sposób przechowywania tlenu, ale zarazem najtrudniejszy z technicznego punktu wi­ dzenia, gdyż wymaga skonstruowania niezawodnego urządzenia wyzwalającego ten gaz w niezbędnej ilości. Specjaliści radzieccy nie ulękli się jednak trud­ ności technicznych i udało się im pomyślnie je prze­ zwyciężyć. Oczywiście trzeba też było rozwiązać problem usu­ wania z atmosfery kabiny dwutlenku węgla. W ra­ dzieckich statkach kosmicznych usuwa go ten sam związek chemiczny, który jest źródłem tlenu; wyzwa­ lając tlen, wchłania on jednocześnie dwutlenek węgla. W amerykańskich statkach kosmicznych zastosowano inny związek chemiczny, a mianowicie wodorotlenek litu. Drugi gaz, wydychany przez człowieka w dużych ilościach, to jak wiadomo — para wodna. Choć sama w sobie nie jest ona szkodliwa, jednak nie byłoby po­ żądane nadmierne zawilgocenie atmosfery kabiny. Z tego powodu należało zastosować odpowiednie pochłaniacze, osuszające powietrze. Gromadzona w nich woda może być przy tym spożytkowana do różnych celów. Z powyższego, choć bardzo zwięzłego opisu wi­ dać, że zespół urządzeń zapewniających należyty skład atmosfery wcale nie jest prosty, a przecież musi mieć możliwie małą masę i działać absolutnie nieza­ wodnie. Drugi podstawowy problem stanowiło wyżywienie kosmonautów. Na szczęście nie nastręczało to specjal-

41

nych trudności. Odpowiednio dobrane pod względem składu i walorów smakowych racje pokarmowe spo­ rządzono w postaci past i galaret i opakowano w tuby w ilości 2500 kcal na dobę na człowieka. (Niektóre z tub są przed spożyciem zawartości podgrzewane w piecyku elektrycznym). Również z napojami nie było nadmiernych problemów, choć regularne dostarUklad regeneracji powietrza na statku kosmicznym Wostok

1 — Wentylator elektryczny, 2, 3, 4 — regeneratory z urządzeniem regulującym, filtr zatrzymujący pyły, filtr usuwający szkodliwe zanie­ czyszczenia, 5 — pochłaniacz wilgoci, 6 — zawór automatyczny, 7 i 8 — zawory ręczne, 9 — wymiennik ciepła z zasobnikiem na skrop­ loną parę wodną, 10 — wentylator elektryczny, 11, 12, 13, 14, 15 — urządzenia do automatycznej regulacji temperatury, 16, 20, 21 — mierniki wilgotności, 17 i 23 — mierniki ciśnienia, 18 i 22 — termo­ metry, 19 — pulpit sterowniczy, 24, 25, 26 — urządzenia automaty­ czne wyznaczające zawartość tlenu i dwutlenku węgla.

42

czanie organizmowi odpowiedniej ilości wody jest jeszcze ważniejsze niż pożywienie, jeżeli bowiem bez pożywienia człowiek może żyć nawet kilkadziesiąt dni, to bez wody ginie już po kilku. Wszakże woda stanowi około 65 % masy ciała i tworzy środowisko, w którym zachodzą procesy chemiczne decydujące o tym, że żyjemy. Utrata z organizmu nawet 10% wody jest niebezpieczna. Okazuje się, że człowiek potrzebuje w normalnych warunkach około 2 do 2,5 dm3 (litrów) wody na dobę. W podwyższonej temperaturze, w suchym powietrzu i ciężko pracując, może jej jednak potrzebować 6, a nawet do 11 dm3 na dobę. Statek kosmiczny musi więc zabrać odpowiednio duży zapas wody do picia i odpowiednio ją zakonserwować. Okazuje się jednak, że dodanie od 0,1 do 0,4 mg srebra jonowego na 1 dm3 wody pozwala na przechowywanie jej przez 6 miesięcy, co wystarcza przy obecnej długości lotów. Oczywiście w warunkach nieciężkości woda nie może być przechowywana w otwartych zbiornikach i nalewana w otwarte naczynia. Wysysa się ją przez rurkę. Woda jest potrzebna nie tylko do celów spożyw­ czych, ale też i higienicznych. Według ocen specjalis­ tów amerykańskich na trzydniowy lot wystarczy zabrać po 3 kg (decymetry sześcienne) wody na każdego członka załogi na dobę. Jeżeli podróż ma trwać do 100 dni, to ilość ta musi być zwiększona do 15 kg na dobę (!), a jeśli czas trwania lotu wynosić będzie do 3 lat, to każdy członek załogi zużytkuje w ciągu 1 doby przeciętnie 25 kg wody (!). Są to ilości bardzo duże i ze środków spożywczych właśnie woda stanowi naj­ większe obciążenie statku kosmicznego. Na szczęście woda nie jest przez człowieka „zuży­ wana". Organizm wydala ją w takiej samej ilości, w ja-

43

kiej pobrał, choć w zanieczyszczonej postaci. Okazuje się, że w ciągu doby człowiek wydala z moczem do 1,4 dm3 wody i wydycha do 1 dm3. Daje to możność jej odzyskiwania. Jak już wspominałem, w urządzeniu klimatyzacyjnym kabiny kosmicznej znajdują się ze­ społy osuszające powietrze. Gromadzoną w nich wodę z powodzeniem można wykorzystać do celów higienicznych oraz spożywczych — i postępowano już tak przy dotychczasowych lotach kosmicznych. Trudniej jest odzyskiwać wodę z moczu, ale możliwe jest opracowanie odpowiednich urządzeń, po których zastosowaniu da się ją przeznaczyć nie tylko do ce­ lów higienicznych, ale nawet do picia. Wielokrotnie wykonywane doświadczenia w pełni to potwierdziły. Otrzymywana woda była idealnie czysta; pito ją przez długie okresy bez najmniejszej szkody. Jako źródło wody służą też wodorotlenowe ogniwa paliwowe, dostarczające energii elektrycznej. Ogólnie rzecz biorąc, problem zaopatrzenia kosmo­ nautów w odpowiednie zapasy wody jest rozwiązany zadowalająco w razie o wiele dłuższego niż dotąd pobytu ludzi w przestrzeni kosmicznej. Niecodzienny jest tylko sam proces spożywania pokarmów i napojów. Nader istotne trudności nastręczyło skonstruowa­ nie odpowiedniego urządzenia asenizacyjnego, ze względu na warunki nieciężkości istniejące w statku kosmicznym*. Bardzo trudny do rozwiązania, a niebłahy problem stanowi mycie. W pierwszych lotach zadowalano się *Wbrew obiegowej opinii, nie są one właściwością przestrzeni ko­ smicznej. Nie wynikają też z braku (!) oddziaływania przyciągania Ziemi na statek kosmiczny, gdyż jest on przecież nadal przyciągany przez Ziemię. Nieciężkość pojawia się w czasie ruchu bezwładnego, czyli bez napędu. Można się więc z nią zetknąć też w obrębie ziemskiej atmosfery.

44

wycieraniem ciała mokrymi ręcznikami, jest to jednak niewystarczające podczas długotrwałych lotów. Oczy­ wiście w warunkach nieciężkości nie może być mowy o nalaniu wody do wanny czy posłużeniu się zwykłym prysznicem. Problem rozwiązano więc w ten sposób, że na dużych statkach umieszcza się szczelny pojem­ nik, do którego wnętrza wchodzi nagi kosmonauta wystawiając tylko głowę na zewnątrz przez otwór w folii plastykowej, która zostaje zasznurowana wokół szyi. Odkręca się zawór i ciało zostaje zmyte przez zespół pryszniców umieszczonych w pojemniku z wodą z domieszką odpowiednich substancji myją­ cych i dezynfekujących. Urządzenie jest może trochę kłopotliwe w użyciu, ale nietrudne do skonstruowa­ nia — i daje całkowity komfort higieniczny. Trzeci z elementarnych problemów życiowych, który musiał być bezwarunkowo rozwiązany, stano­ wiło zapewnienie w kabinie odpowiednich warunków termicznych. Lecący w przestrzeni kosmicznej statek pozbawiony jest osłony atmosferycznej, toteż jego bilans termiczny wygląda inaczej niż w przypadku aparatów przeznaczonych do lotów w obrębie atmo­ sfery. Poruszający się po dziennej stronie Ziemi statek kosmiczny poddany jest znacznie silniejszej insolacji niż samolot, nic bowiem nie osłabia promieni słonecz­ nych. Nader istotne jest przy tym, że silnie nagrzewa się tylko strona zwrócona ku Słońcu, a przeciwna ma temperaturę bardzo niską. Nie jest to obojętne ze względów konstrukcyjnych, również nieprzyjemne, a nawet niebezpieczne dla załogi. Z kolei gdy statek kosmiczny leci po nocnej stronie Ziemi, temperatura jego powierzchni szybko spada na skutek wypromieniowania ciepła w przestrzeń. Łatwo może wtedy dojść do nadmiernego oziębienia wnętrza kabiny. Konstruktorzy musieli zatem pokryć od wewnątrz jej

45

ściany materiałem o odpowiednich właściwościach termoizolacyjnych, przy czym izolacja ta nie mogła być zbyt silna, gdyż wtedy groziłoby przegrzanie ciepłem wydzielanym przez ludzi i różnorodne urządzenia. Osobny problem termiczny stanowiło zabezpiecze­ nie kosmonauty przed żarem powodowanym na po­ wierzchni kabiny w czasie hamowania jej ruchu przez atmosferę podczas powrotu na Ziemię. Choć jest to proces krótkotrwały, to jednak tak niezwykle inten­ sywny, że nie zabezpieczony aparat kosmiczny uległ­ by stopieniu. Wystarczy powiedzieć, że szybkość wlotu do atmosfery wynosi prawie 8000 m/s. W przypadku więc statków kosmicznych mających powrócić na Ziemię stosuje się odpowiednie pance­ rze ablacyjne, przeznaczone do wyparowania. Wypa­ rowując zużywają wywiązujące się ciepło na tyle skutecznie, że obiekt, chroniony początkowo pance­ rzem, wraca na Ziemię w stanie nie uszkodzonym. Jeżeli jednak w jego wnętrzu znajduje się załoga, to między pancerzem ablacyjnym a kabiną musi być jeszcze izolacja termiczna. Gdy mowa o stwarzaniu odpowiednich warunków życiowych, należy pamiętać, że niezwykle ważne dla organizmu ludzkiego jest utrzymanie nie zagrażające­ go zdrowiu rytmu procesów życiowych. W normal­ nych warunkach istnieje on samoczynnie, narzuca go następstwo dnia i nocy i uregulowany (w zasadzie) tryb życia większości ludzi. Dla zachowania należytego fizycznego i psychicz­ nego stanu zdrowia człowiek musi w określonych po­ rach doby spać, spożywać posiłki, pracować i mieć wolny czas na odpoczynek. Zakłócenie tego rytmu, zwłaszcza jeżeli trwać będzie dłużej, wywołuje cały szereg niekorzystnych zjawisk — pogorszenie snu, pogorszenie apetytu, zmniejszenie wydajności pracy

46

i jej dokładności, rozdrażnienie, uczucie zmęczenia. Zmienia się też częstotliwość uderzeń serca, rytm od­ dechowy, rytm zmian temperatury ciała, rytm zmian ciśnienia krwi i wiele innych rytmów fizjologicznych. Nie są to zjawiska, które można by bagatelizować na­ wet na Ziemi — wywołują na przykład wiele nieko­ rzystnych skutków u załóg samolotów latających na trasach transkontynentalnych. Tym bardziej w warun­ kach lotu kosmicznego, który stawia przecież przed człowiekiem najwyższe wymagania, nie można sprawy tej nie doceniać. Na statku kosmicznym naturalne następstwo dnia i nocy ulega zupełnemu zakłóceniu, gdyż dzień i noc trwają po około 45 min., więcej nawet — choć może to się wydać paradoksem — w ciągu jednego okrąże­ nia Ziemi (które trwa około 90 min.) kosmonauci przeżywają przeciwstawne pory roku (!). Wbrew pozo­ rom ma to jednak charakter czysto formalny. Kosmo­ nauci są przecież zamknięci w szczelnym pomieszcze­ niu, a jedyny właściwie kontakt z otoczeniem stanowi wizualna obserwacja przez iluminatory, które w każ­ dej chwili można zasłonić. Istotny jest więc rytm życia, jaki się będzie podtrzymywać we wnętrzu ka­ biny. Najkorzystniejsze byłoby zachowanie tego, do którego kosmonauci przyzwyczaili się na Ziemi. Zwykle nie jest to jednak możliwe, gdyż trzeba prze­ cież realizować plan badań technicznych i naukowych, na przykład obserwacji Ziemi, a momenty przelotu nad wyznaczonymi do tego rejonami są ściśle okreś­ lone przez chwilę startu i parametry orbity. Przygotowujący program specjaliści muszą więc opracować rytm życia dla danego lotu. Aby ułatwić sobie przestawienie się nań, kosmonauci przez przy­ najmniej dwa tygodnie przed lotem żyją według tego nowego rytmu. Mimo wszystko konieczna jest jeszcze

47

dalsza adaptacja w czasie samego lotu. Okazało się bowiem, że w ciągu pierwszych trzech dni życia według nowego rytmu na statku kosmicznym adap­ tacja jest pozorna, organizm funkcjonuje według sta­ rego rytmu. W okresie między drugim a dziewiątym dniem lotu następuje przestawienie organizmu na nowy rytm, a dopiero między dziewiątym a czterna­ stym dniem lotu dokonuje się adaptacja do nowego rytmu. (Rytm akcji serca i rytm zmian temperatury ciała przestawiają się w ciągu pięciu do siedmiu dni, a zdolność do pracy w ciągu trzech do dziesięciu dni). Nawet jednak już po zaadaptowaniu stan ten przez bardzo długi czas nie jest trwały, tym większej wagi na­ biera więc regularny tryb życia według nowego ryt­ mu. A i tak bardzo często okazuje się, że kosmonauci muszą stosować środki farmakologiczne, aby go ustabilizować; na przykład zażywają środki nasenne, by spać o określonej porze. Przeprowadzone przez specjalistów z dziedziny biomedycyny badania wykazały, że kosmonauci po­ winni sypiać 8 godz. na dobę w określonej porze, a na pracę nie powinno być przeznaczone więcej niż 8 godz., i to w dwóch okresach po 4 godz., przedzielo­ nych innymi zajęciami. Na posiłki przeznacza się 2 godz. i 15 min. (pierwsze śniadanie, drugie śnia­ danie i kolacja po 30 min., obiad 45 min.). Na higienę osobistą zarezerwowano 45 min., a na czas wolny 2 godz. i 30 min. Oczywiście niezbędny jest określony rozkład czasowy poszczególnych czynności — prze­ rwa między pierwszym i drugim posiłkiem nie powinna przekraczać 3 do 4 godz., między drugim i trzecim także 3 do 4 godz., a między trzecim i czwartym — 4,5 do 6 godz. Przerwa między kolacją a śniadaniem nie powinna być dłuższa niż 10 do 10,5 godz. Kosmonauci muszą regularnie uprawiać ćwiczenia

48

fizyczne. Najlepiej, aby rozkład ich wyglądał nastę­ pująco: 1 godz. po śnie, 1 godz. w środku dnia pra­ cy i 0,5 godz. przed snem. Osobny problem stanowi ustalenie rytmu dobowe­ go, jeżeli załoga statku kosmicznego składa się z kilku osób. Podczas pierwszych lotów kosmicznych uwa­ żano, że kosmonauci muszą dyżurować na zmianę, aby przez cały czas lotu kontrolować jego przebieg i urządzenia statku, a także utrzymywać łączność z Ziemią. Zmuszało to jednak do opracowania dla każdego z nich innego rytmu życia, co stanowiło do­ datkową komplikację, a oprócz tego, jak się okazało wcale nie było najlepszym rozwiązaniem, ponieważ kosmonauci przeszkadzali sobie wzajemnie zwłaszcza przy odpoczynku w małej przecież kabinie. Wielu specjalistów z dziedziny biomedycyny uważa więc, że cała załoga winna pracować według tego samego rytmu. Praktyka dowiodła zresztą, że współczesne statki kosmiczne nie wymagają nieprzerwanej kon­ troli ze strony załogi, gdyż z powodzeniem wystarcza zdalna kontrola z Ziemi. Co prawda terminy przepro­ wadzania badań naukowych zwykle nie pozwalają na równoczesny nieprzerwany sen całej załogi przez 8 godz. Choć opisany wyżej problem w odczuciu wielu czytelników może się wydać drugorzędny, wcale tak nie jest. Oczywiście łatwiej go będzie rozwiązać, gdy w kosmos wysyłać się zacznie liczniejsze niż obecnie załogi i znacznie większe statki, w których każdy ko­ smonauta będzie miał oddzielną kajutę sypialną. Osobne problemy biomedyczne nastręczyły zja­ wiska charakteryzujące ruch w czasie działania sil­ ników rakiety i ruch beznapędowy. Loty kosmiczne odbywają się ponad gęstymi war­ stwami atmosfery naszej planety, a więc na wysokości 4

49

powyżej 150 km, szybkość zaś ruchu statku kosmicz­ nego jest olbrzymia, gdyż w przypadku bliskoziemskich sztucznych satelitów wynosi prawie 8000 m/s. Osiągnięcie takiej wysokości i szybkości lotu jest możliwe tylko za pomocą napędu rakietowego, któ­ rego cechą charakterystyczną jest tym większa spraw­ ność, im szybciej osiągnięta została żądana wysokość i prędkość lotu. Nie jest więc dziwne, że specjaliści z dziedziny kosmonautyki starają się posługiwać ra­ kietami o ciągu odpowiednio dużym w stosunku do masy. Gdy pasażerem statku kosmicznego jest człowiek, wiążą się jednak z tym niewygody, a nawet niebez­ pieczeństwo. Dużym przyspieszeniom towarzyszą du­ że przeciążenia. Kosmonauta odczuwa wtedy nad­ mierny wzrost ciężaru ciała i nie trzeba chyba uzasad­ niać, że nie jest to obojętne dla organizmu. Zanim więc człowiek mógł zająć miejsce w kabinie statku kosmicznego, problem musiał być dokładnie zba­ dany. Na szczęście od dawna dysponujemy już możli­ wością sztucznego wytwarzania przeciążeń na Ziemi. Używa się w tym celu wirówek. Konstrukcją swą przypominają one karuzele. W czasie obrotu wirówki pojawia się w kabinie doświadczalnej siła odśrodko­ wa tym większa, im większa jest szybkość wirowania. Bardzo duże (choć krótkotrwałe) przeciążenia można wytwarzać za pomocą sań napędzanych silnikami rakietowymi, ślizgających się po odpowiednim toro­ wisku. Przy gwałtownym hamowaniu takich sań pojawiają się w nich duże opóźnienia ruchu. Badania wykazały, że człowiek zdolny jest do zno­ szenia niewiarygodnie wielkich przeciążeń, nawet kilkadziesiąt razy zwiększających ciężar jego ciała, ale tylko w wypadku, gdy czas ich działania jest bardzo

50

krótki. W przeciwnym razie wysokość przeciążenia nie może być duża. Okazało się też, że istotne znaczenie ma pozycja ciała kosmonauty względem kierunku działania ciągu. Najkorzystniejsza jest pozycja leżąca, plecami do kierunku działania siły napędzającej. Znaczenie mają też: trening kosmonauty, kształt fotela i ubiór. Właśnie z tego powodu kosmonauci odbywają lot w specjalnych skafandrach, zabezpie­ czających zarazem przed wahaniami temperatury i ewentualną dekompresją kabiny. Pisząc o oddziaływaniu przeciążeń, dodać trzeba, że komplikuje się ono na skutek tego, iż w miarę zużywania w rakiecie nośnej zapasów materiałów pędnych i zmniejszania się masy rakiety, przyspiesze­ nie jej ruchu rośnie. Komplikację stanowi też fakt, że do wprawiania w ruch statków kosmicznych sto­ suje się rakiety wieloczłonowe. Przeciążenia występują także w czasie powrotu statku kosmicznego na Ziemię, gdy ruch jego jest gwałtownie hamowany przez opór powietrza. Ko­ nieczne jest więc właściwe zaplanowanie trajektorii powrotnej, aby nie dopuścić do pojawienia się prze­ ciążeń o wielkości niebezpiecznej dla załogi, i do nad­ miernego wzrostu temperatury. Trajektoria ta nie może zbyt stromo zagłębiać się w atmosferę. O ile oddziaływanie przeciążeń na organizm ludzki mogło być dokładnie zbadane w warunkach labora­ toryjnych na Ziemi, a co za tym idzie, nie oczekiwano jakichś niespodzianek z tej strony w czasie lotów kosmicznych, o tyle prawdziwą zagadkę stanowiło biologiczne oddziaływanie stanu nieciężkości. Stanu pełnej nieciężkości nie można bowiem wytwarzać na Ziemi na przeciąg czasu dłuższy niż kilkadziesiąt sekund. Uzyskuje się ją w samolotach lecących po

51

takiej krzywej w płaszczyźnie pionowej, że siła od­ środkowa, skierowana ku górze, całkowicie równo­ waży siłę przyciągania Ziemi, skierowaną w dół. Ze zrozumiałych względów sytuacja taka nie trwa długo, toteż możliwość wykonania odpowiednich badań jest nader ograniczona. Jakie więc będą konsekwencje kilkudziesięciominutowego, a tym bardziej kilkudnio­ wego oddziaływania nieciężkości na organizm ludzi można było tylko przypuszczać. Przypuszczenia zaś były bardzo różne — od optymistycznych — że nie ma to znaczenia dla procesów biologicznych, do skrajnie pesymistycznych, według których życie czło­ wieka w warunkach nieciężkości nie jest możliwe. Co prawda usiłowano imitować nieciężkość w wa­ runkach ziemskich przez dłuższe okresy czasu tak zwaną metodą immersyjną, ale jest to tylko ograni­ czona imitacja tego stanu, a nie pełna nieciężkość. Rzecz polega na tym, że ubranego w odpowiedni skafander kosmonautę zanurza się do zbiornika z wo­ dą, która równoważąc ciężar ciała powoduje pozorny stan nieciężkości. Pozorny dlatego, że przyciąganie Ziemi nadal z pełną siłą działa na każdą tkankę i organ ciała kosmonauty i jest przez nie odczuwane. Nie­ ciężkość immersyjną daje więc tylko możliwość tre­ nowania ruchów do warunków lotu kosmicznego, choć i tutaj imitacja jest bardzo ograniczona, gdyż w grę wchodzi opór ciekłego ośrodka, którego w ka­ binie kosmicznej nie ma. Specjaliści amerykańscy dość szeroko wykorzystują metodę immersyjną do badania i treningów kosmonautów, natomiast w Związku Ra­ dzieckim zainteresowanie nią jest znacznie mniejsze i wykorzystywana jest w znacznie węższym zakresie. Pełniejsze światło na sprawę wpływu nieciężkości na organizm żywy rzuciły dopiero doświadczalne satelitarne loty zwierząt, zakończone ich powrotem 52

na Ziemię, ale i po tych latach pozostał jeszcze duży margines niewiedzy, a względy ostrożności skłania­ ły do wyolbrzymiania raczej niebezpieczeństwa niż do jego bagatelizowania. Przygotowując loty kosmiczne ludzi, trzeba też było zbadać, jak załoga statku zniesie silne wibracje i hałas. Jak wiadomo, silnik rakietowy odznacza się wyjąt­ kową koncentracją energii, z jednego grama jego masy uzyskuje się bowiem moc ponad jednego konia mechanicznego (!), toteż działaniu jego towarzyszą mocne drgania i huk. Co prawda umieszczony na wierzchołku rakiety nośnej statek kosmiczny znajduje się w dużej odległości od silnika, toteż wibracja i ha­ łas są tam słabsze, ale nie można było tego problemu zbagatelizować, dopokąd się go nie zbadało w prak­ tyce. Jeszcze większe obawy wiązano z podobnym zja­ wiskiem występującym w czasie powrotu na Ziemię, gdy pędząca z kosmiczną prędkością kabina jest gwałtownie hamowana przez opór powietrza. Następną wreszcie grupę trudności i niebezpieczeń­ stw nastręczała sama przestrzeń kosmiczna. Nie jest ona bowiem środowiskiem normalnym dla człowie­ ka, wręcz przeciwnie - występują w niej zjawiska groźne dla istot żywych. Autorzy literatury fantastycznej od dawna z upodo­ baniem wysuwali tu na plan pierwszy niebezpieczeń­ stwo ze strony meteoroidów, drobnych bryłek ma­ terii, pędzących przez przestrzeń kosmiczną z prędko­ ściami nawet kilkudziesięciu kilometrów na sekundę. W książkach swych bardzo dramatycznie opisywali spowodowane tym czynnikiem katastrofy statków kosmicznych. Na szczęście jednak specjaliści przy­ gotowujący loty człowieka w kosmos czerpali dane

53

nie z literatury fantastycznej, a ze źródeł astronomicz­ nych. Wyniki zaś badań były jednoznaczne — gęstość przestrzenna meteoroidów, nawet w obrębie najob­ fitszych ich rojów, jest tak mała, że prawdopodobień­ stwo uderzenia w statek kosmiczny bryłki o pociąga­ jących za sobą niebezpieczeństwo rozmiarach jest znikome i można go nie brać pod uwagę. Dość powie­ dzieć, że statystycznie o wiele większe jest prawdo­ podobieństwo katastrofy na skutek zderzenia samo­ chodów na ziemi niż na skutek zderzenia z meteoroidem w kosmosie. Już większe obawy należało wiązać z niebezpie­ czeństwem ze strony występujących w przestrzeni pozaziemskiej promieniowań jonizujących, tym bar­ dziej że wtedy, gdy przygotowywano pierwszy lot kosmiczny człowieka, dane na ten temat były jeszcze bardzo niekompletne, a nawet sprzeczne. Co prawda wiedziano już, że wokół Ziemi istnieją strefy radiacji, gdyż zostały one odkryte przez pierwsze sztuczne sa­ telity naszej planety w roku 1958. W strefach tych zostają uwięzione przez pole magnetyczne Ziemi nad­ ciągające z przestrzeni kosmicznej elementarne cząstki materii obdarzone ładunkiem elektrycznym*. Ponie­ waż załogowe loty kosmiczne miały się odbywać na względnie małych wysokościach — pod wokółziemskimi strefami radiacji — nie trzeba się było obawiać promieniowań jonizujących o małej i średniej energii. Inaczej rzecz się jednak miała, jeśli chodzi o promienio­ wania jonizujące o wielkiej i bardzo wielkiej energii. Przed nimi pole magnetyczne Ziemi nie chroni, toteż bez przeszkód docierają one aż do gęstych warstw atmosfery naszej planety. Mowa tu oczywiście przede wszystkim o promieniowaniu kosmicznym, zwłaszcza 'Dotyczy to jednak tylko cząstek o malej, a co najwyżej średniej energii setek tysięcy elektronovoltów.

54

o promieniowaniu kosmicznym nazywanym galak­ tycznym. Jego wielka energia pociąga za sobą ogromną przenikliwość jego cząstek, jednocześnie jednak strumień tych cząstek jest bardzo mały, to znaczy ich liczba jest niewielka, co dawało pewność, że promie­ niowanie kosmiczne nie będzie stanowić zagrożenia dla kosmonautów. Inaczej jednak wyglądała sprawa wysokoenerge­ tycznego promieniowania korpuskularnego, wysy­ łanego przez gwałtowne rozbłyski chromosferyczne na Słońcu. Choć bowiem energia jego cząstek jest miliardy razy mniejsza niż cząstek promieniowania kosmicznego, to jednak w porównaniu z nim stru­ mień ich jest miliardy razy większy. Wysokoenerge­ tyczne promieniowanie korpuskularne, wysyłane przez gwałtowne rozbłyski słoneczne, jest niezwykle groźne dla kosmonautów. Na szczęście rozbłyski takie zda­ rzają się raczej rzadko, kilka do kilkunastu razy na rok, toteż i tego niebezpieczeństwa można było nie brać pod uwagę. Niemniej jednak jest to najpoważ­ niejsze niebezpieczeństwo natury kosmicznej, jakie całkiem realnie zagraża, i to dosłownie, w każdej chwili załogom statków kosmicznych. W dotychczasowych wywodach omówiliśmy nie­ bezpieczeństwa zagrażające człowiekowi w kosmo­ sie — pod kątem cech otoczenia. Istnieje jednak jeszcze jedno niebezpieczeństwo — tkwi ono w nas samych, w naszej psychice. Lot kosmiczny bowiem naraża człowieka na zupełnie wyjątkowy stres fizycz­ ny i psychiczny. Toteż obawy, czy nie grozi on zała­ maniem równowagi psychicznej kosmonauty, są jak najbardziej uzasadnione. Dlatego kandydatów na kosmonautów wybiera się spośród ludzi o znakomi­ tym stanie zdrowia i wyjątkowej sprawności fizycznej

55

i psychicznej, a jednocześnie o odpowiednich walo­ rach intelektualnych. Wymaga się też od nich ogrom­ nego zdyscyplinowania i poczucia odpowiedzialności. Jak należało oczekiwać, najłatwiej ich znaleźć wśród pilotów wojskowych samolotów odrzutowych. Właśnie spośród nich rekrutowali się pierwsi kosmo­ nauci. Ludzie ci muszą być jednak nie tylko starannie do­ brani, ale też niezwykle dokładnie przeszkoleni. Prze­ szkolenie obejmuje wyczerpującą zaprawę fizyczną, której celem jest wytworzenie odporności na nie­ korzystne oddziaływanie lotu kosmicznego. Kandy­ datów na kosmonautów przyzwyczaja się więc do znoszenia dużych przeciążeń, wytrzymywania niskich i wysokich temperatur, oddychania powietrzem o nie­ normalnym składzie i parametrach fizycznych, wy­ trzymywania silnych wibracji i hałasu. Jednocześnie wiele uwagi poświęca się wytworzeniu możliwie jak najlepszej ogólnej sprawności fizycznej i psychicznej. Ale nie koniec na tym. Kosmonauci zapoznawani są też ze stroną teoretyczną i praktyczną zjawisk wystę­ pujących w czasie lotu kosmicznego, a także muszą w najdrobniejszych szczegółach znać budowę statku kosmicznego i jego działanie oraz wiedzieć, jak obsłu­ żyć jego aparaturę naukową. Ponieważ zadaniem kosmonautów jest również prowadzenie różnego rodzaju badań technicznych, naukowych, użytko­ wych i biomedycznych, więc umiejętność obsługi od­ powiedniej aparatury nie wystarczy, musi jej towa­ rzyszyć gruntowna wiedza w tych dziedzinach. Zawód kosmonauty należy zatem do najtrudniej­ szych, jakie istnieją. Zarazem okazuje się, że są to ludzie o dużym uroku osobistym, weseli, pogodni i życzliwi dla otoczenia. To zresztą chyba nie przypadek...

56

Pierwsze loty kosmiczne ludzi

Gdy 4 października 1957 roku wystartował pierw­ szy sztuczny księżyc Ziemi — radziecki Sputnik I — epokowe znaczenie tego osiągnięcia naukowo-tech­ nicznego było oczywiste dla wszystkich. Ludzkość rozpoczęła podbój ostatniego żywiołu — przestrzeni kosmicznej. Nikt nie przypuszczał jednak wtedy, że już w trzy i pół roku później śladem tej niewielkiej kuli metalowej poleci w kosmos człowiek i że miejscem startu pierwszego załogowego statku kosmicznego znowu będzie ten sam kosmodrom — położony na stepie Kazachstanu Bajkonur... Właśnie uczonym radzieckim udało się jednak jako pierwszym rozwiązać złożone problemy natury bio­ medycznej i technicznej i całkowicie, od podstaw, za­ projektować, zbudować, a także gruntownie wy­ próbować urządzenie umożliwiające bezpieczny lot człowieka w przestrzeń kosmiczną i powrót na Ziemię. Lot człowieka w kosmos został poprzedzony kilko­ ma lotami próbnymi — był bardzo starannie przygo­ towany. Zresztą już w niecały miesiąc po starcie pierwszego sztucznego satelity Ziemi do bliskoziemskiego lotu satelitarnego wystartowała pierwsza żywa istota — pies Łajka — w drugim w dziejach sztucz­ nym satelicie naszej planety. Już w listopadzie 1957 roku specjaliści radzieccy wykazali więcej, że lot rakietowy i satelitarny jest dostępny dla organizmów

57

żywych. Trzeba było jednak rozwiązać jeszcze prob­ lem bezpiecznego powrotu na Ziemię. Biorąc pod uwagę wysokość lotu sztucznego satelity Ziemi — powyżej 150 km, a zwłaszcza prędkość lotu prawie 8000 m/s, nie było to łatwe zadanie. Wszakże nie można było w tym celu zastosować rakiety hamującej, gdyż miałaby ona nadmiernie wielką masę i rozmiary. Dla zahamowania ruchu kabiny kosmicznej trzeba więc było wykorzystać opór powietrza — w taki jednak sposób, aby hamowanie nie było zbyt brutalne, a sama kabina nie uległa stopieniu. W tym celu kabina została wyposażona tylko w niewielką rakietę hamu­ jącą. Jej odpalenie zmniejszało prędkość ruchu sto­ sunkowo nieznacznie. Powodowało to jednak spadek kabiny w kierunku powierzchni Ziemi — oczywiście po łagodnie nachylonej trajektorii. Po wlocie do gęstych warstw atmosfery reszty dokonywał opór po­ wietrza. Oczywiście hamowanie aerodynamiczne by­ ło bardzo silne, powodowało więc rozżarzenie się powierzchni kabiny. Aby zabezpieczyć ją przed sto­ pieniem, jak już o tym pisałem, część kabiny wystawio­ ną na działanie wysokiej temperatury pokryto pan­ cerzem ablacyjnym, przeznaczonym na stopienie i odparowanie. Między pancerzem a kabiną znajdo­ wała się izolacja termiczna. Ostateczne hamowanie kabiny zapewniał spadochron, na którym opuszczała się ona na powierzchnię Ziemi. (Spadochron ten roz­ wijał się jednak dopiero w dolnych warstwach atmo­ sfery). Ten trudny problem techniczny udało się rozwiązać uczonym radzieckim już w 1960 roku. Pierwszymi żywymi istotami, które odbyły bliskoziemski lot sa­ telitarny i powróciły z niego na Ziemię, stały się psy Biełka i Striełka. Wystartowały one z Ziemi w mającym masę 4600 kg (!) Sputniku V w dniu 19 sierpnia

58

1960 roku, a w dobę później kabina z psami pomyślnie powróciła na Ziemię. Droga do lotu człowieka w ko­ smos została wytyczona, jak dziś bowiem wiemy, Sputnik V stanowił prototyp załogowego statku kosmicznego. W ciągu następnych miesięcy odbyło się jeszcze kilka prób tego rodzaju. Wreszcie nadeszła pamiętna data — 12 kwietnia 1961 roku. We wczesnych godzinach rannych miejsce w kabinie statku kosmicznego Wostok (Wschód — strona świata) zajął pierwszy człowiek — młody, dwudziestosiedmioletni porucznik Jurij Gagarin. Start do wiekopomnego lotu nastąpił o godzinie 6 minut 7 czasu uniwersalnego. Gagarin okrążył Ziemię tylko je­ den jedyny raz na wysokości od 181 km (perygeum) do 327 km (apogeum), aby wylądować na niej o go­ dzinie 7 minut 55 w pobliżu osady Smiełowka koło Saratowa. Była to najniezwyklejsza podróż w do­ tychczasowych dziejach ludzkości, początek nowej ery, ery lotów ludzi w przestrzeń kosmiczną. W niespełna 4 miesiące później, 6 sierpnia 1961 ro­ ku, na kosmodromie Bajkonur znowu rozległ się ryk silników rakiety nośnej Wostok. Wprawiła ona w bliskoziemski ruch satelitarny statek kosmiczny Wostok 2 z drugim kosmonautą świata, Hermanem Titowem. Lot jego trwał już 25 godz. i 11 min., co było niezwyk­ łym wówczas osiągnięciem. Statek kosmiczny wyko­ nał 17 okrążeń Ziemi. Najmniejsza odległość orbity statku od Ziemi wynosiła 178 km, największa 244 km. Dodać tu trzeba, że statki Wostok miały — jak na ów etap lotów kosmicznych — zdumiewająco wielką masę i rozmiary. Do dna kulistej kabiny kosmonauty o średnicy 2,3 m i masie 2400 kg przymocowany był rakietowy człon hamujący w kształcie stożka o masie 2300 kg, lecący razem ze statkiem ostatni człon rakiety nośnej miał masę 1500 kg (po zużyciu

59

Konstrukcja statku kosmicznego Wostok Statek podczas lotu satelitarnego

1

—

Wtyk

sterowniczych,

wielogniazdkowy 2

—

z

iluminator,

przewodami 3

—

elektrycznymi

globus

do

nawigacyjny,

urządzeń 4—-tablica

z przyrządami, 5 — kamera telewizyjna, 6 — oś optyczna iluminatora, 7 — wziernik do celów montażowych, 8 — pancerz termiczny, 9 — zgrubienie powłoki kabiny pod pancerzem termicznym, 10 — fotel katapultowany, 11 — urządzenia łączności, 12 — zaczep i pojemnik spadochronu, teny

radiowe

13

—

prowadnice

urządzeń

fotela

sterowniczych,

katapuitowanego, 15

—

trzy

14

ładunki

we katapultujące fotel, 16 — szesnaście zbiorników z tlenem i azo-

—

an­

wybucho­

materiałów pędnych). Razem z ostatnim członem rakiety nośnej długość statku Wostok wynosiła 7,4 m, a miał on kształt cylindra o średnicy 2,6 m. W czasie całego lotu kilkadziesiąt czujników i sys­ tem telemetryczny przekazywały na Ziemię dane o stanie zdrowia kosmonauty, jego samopoczuciu, działaniu urządzeń statku i warunkach we wnętrzu kabiny, a kamera telewizyjna — obrazy ukazujące wydarzenia w kabinie statku kosmicznego. Lądowanie odbywało się w sposób podobny jak próbnych statków — sputników, z pewną jednak zasadniczą różnicą, a mianowicie fotel kosmonauty mógł być na wysokości 7 km wykatapultowany z kabiny i kosmonauta mógł się opuścić na Ziemię na własnym spadochronie. Gagarin i Titow wybrali ten sposób lądowania, choć mogli się opuścić i we wnętrzu kabiny. Odpowiednio do masy statku kosmicznego Wostok również rakieta nośna miała potężne rozmiary. Odzna­ czała się ona przy tym wysoce oryginalną konfigu­ racją, stosowaną zresztą w wielkich radzieckich ra­ kietach nośnych do chwili obecnej. Była to rakieta trzyczłonowa lub klasyfikując ją innym sposobem — tem, 17 — pierścień z urządzeniami elektrycznymi, 18 — wziernik, 19 — wtyk szybko rozłączalny, 20 — cztery pasy podtrzymujące ka­ binę, 21 — pokrywa włazu kabiny, 22 — dwie anteny radiowe prę­ towe o długości 3,35 m każda, 23 — rakietowy silnik hamujący, 24 — antena radiowa ultrakrótkofalowa, 25 — osłona przewodów elek­ trycznych dzieląca je od urządzeń sterowniczych. A — Antena radiowa urządzeń orientujących, B — rakiety oddziela­ jące część stożkową statku, C — linia podziału, D — kulista kabina kosmonauty, E — część z przyrządami, F — ostatni człon rakiety nośnej, G — silnik rakietowy ostatniego członu rakiety nośnej, H — cztery sterujące silniki rakietowe, I — osiem zaczepów, J — cztery radiowe anteny prętowe o długości 3,81 m każda. 61

dwu i półczłonowa. Jej pierwszy człon stanowiły 4 stożkowego kształtu zespoły o długości 19 m każdy i średnicy 3 m (u podstawy) rozmieszczone syme­ trycznie wokół drugiego członu rakiety, mającego kształt cylindra o długości 28 m i maksymalnej średnicy 3 m. Trzeci człon, umieszczony na członie drugim, miał kształt cylindra o średnicy 2,6 m i dłu­ gości 3,8 m. Cała rakieta, wraz ze statkiem kosmicz­ nym i osłoną aerodynamiczną, miała długość 38 m i masę startową około 300 000 kg. W czasie startu z Ziemi równocześnie działały silniki członu pierwsze­ go i drugiego. Dopiero trzecim kosmonautą świata stał się Amery­ kanin — John Glenn. Wystartował on z kosmodro­ mu na przylądku Canaveral na Florydzie w dniu 20 lu­ tego 1962 roku w statku kosmicznym Mercury. Było to urządzenie o niezwykle zminiaturyzowanych rozmiarach. Kabina o kształcie ściętego stożka miała długość 2,73 m, podstawę o średnicy 1,83 m i masę startową 1890 kg. Jako rakieta nośna posłużyła jednoczłonowa (lub ściślej mówiąc: półtoraczłonowa) wojskowa rakieta Atlas — największa wówczas rakieta amerykańska, mająca długość (bez ładunku) 21,4 m, średnicę 3,1 m i masę 123 000 kg. Glenn okrążył Ziemię 3 razy w ciągu 4 godz. i 56 min. na wysokości od 160 do 261 km, po czym wodował na Oceanie Atlanty­ ckim. Taki był początek, tak nazywali się ludzie, którzy jako pierwsi wstąpili na bezkresne szlaki kosmosu i wy­ tyczyli drogę dla swych następców... Na następców tych nie czekaliśmy zresztą długo. Najważniejsze dane o ich lotach podaje poniższa ta­ bela:

62

Data Nr startu i lotu powrotu

4 24.V. 1962 5 11-15.VI 11. 1962 6 12-15.VIII. 1962 7 3.X. 1962 8 15-16.V. 1963 9 14-19.VI. 1963 10 16-19.VI. 1963

Czas Ilość trwa­ okrą­ nia lo­ tu w żeń Ziemi godz. i min.

Nazwiska ko­ smonautów

Nazwa lotu

Odległość: perygeum i apogeum w km

S. Carpenter

Mercury 7

161-269

3

4.56

A. Nikolajew

Wostok 3

181-235

64

94.25

P. Popowicz

Wostok 4

179-237

48

70.59

W. Schirra

Mercury 8

161-283

6

9.11

L. Cooper

Mercury 9

161-267

22

34.20

W. Bykowski

Wostok 5

181-222

81

119.6

W. Tierieszkowa

Wostok 6

183-231

48

70.50

Maksymalny czas lotu statku kosmicznego Mercury mógł wynosić 36 godz., statku Wostok zaś — 240 godz.(!). Te pierwsze dziesięć lotów kosmicznych, radziec­ kich i amerykańskich, zrealizowanych w ciągu 26 miesięcy, ostatecznie wykazało, że przestrzeń kos­ miczna jest dostępna dla ludzi. Można więc było z całą energią przystąpić do realizacji przygotowy­ wanych już następnych eksperymentów z udosko­ nalonymi statkami kosmicznymi. Znowu zainicjowali je uczeni radzieccy. W dniu 12 października 1964 roku wystartował z kosmodromu Bajkonur statek kosmiczny Woschod 1 (Wschód — pora doby), pierwszy w dziejach kosmo­ nautyki statek z wieloosobową załogą. Stanowili ją: pilot Władimir Komarow, naukowiec Konstanty Fieokistow i lekarz Borys Jegorow. W ciągu 24 godz. i 17 min. statek wykonał 16 okrążeń Ziemi na wyso-

63

Konstrukcja statku kosmicznego Mercury

1 — Rakiety hamujące, 2 — fotel kosmonauty, 3 — awa­ ryjny włącznik rakiety ratunkowej, 4 -—tablica z przyrzą­ dami, 5 — hermetyczna kabina kosmonauty, z podwójnymi ścianami, 6 — spadochrony główny i zapasowy, 7 — dysze sterujące pochyleniem, 8 — zbiorniki z nadtlenkiem wo­ doru, 9 — spadochron pomocniczy, 10 — rakieta ratun­ kowa, 11 — rakieta odrzucająca rakietę ratunkową, 12 — podczerwony czujnik horyzontu, 13 — dysze sterujące od­ chyleniem, 14 — peryskop, 1 5 — rękojeść sterownicza, 16 — dysze sterujące przechyleniem, 17 — pancerz ablacyjny.

kości od 178 do 408 km. Statek miał masę 5320 kg, a jako rakieta nośna posłużyła udoskonalona rakieta Wostok. Sam statek Woschod, jak dziś o tym wiemy, stanowił prototyp statku kosmicznego Sojuz, choć nie miał jeszcze kabiny laboratoryjno-rekreacyjnej, a tylko nawigacyjno-powrotną. Po raz pierwszy kos­ monauci radzieccy wylądowali w kabinie; była ona wyposażona w specjalny hamulec rakietowy, łago­ dzący zetknięcie z Ziemią. Na statku Woschod 1 po raz pierwszy w dziejach kosmonautyki polecieli w kosmos ludzie o nielotniczej profesji — naukowiec i lekarz, a kosmos przecież winien stanowić domenę działalności naukowców. Właśnie Woschod 1 był prototypem statku-laboratorium naukowego; po raz pierwszy przy tym kosmonauci lecieli pod bezpośrednią kontrolą i opieką le­ karską. W Woschodzie 1 po raz pierwszy lądowanie zostało zainicjowane osobiście przez kosmonautę, a nie przez urządzenie automatyczne. W tym celu Władimir Komarow odpalił w odpowiednim momencie niewielką rakietę hamującą kabiny. Podział czynności między członkami załogi statku kosmicznego Woschod 1 wyglądał następująco; Dowódca, Władimir Komarow, kontrolował dziaInnie urządzeń statku i przyrządów naukowych, ręcz­ nie orientował statek, utrzymywał łączność z Ziemią i wykonywał niektóre badania naukowe. Naukowiec, Konstanty Fieoktistow, badał zacho­ wanie się cieczy w warunkach nieciężkości, wyko­ nywał obserwacje astronomiczne, wykonywał foto­ grafie (zwykłe i filmowe) horyzontu i aureoli Ziemi. Kontrolował też działanie urządzeń statku i współ­ działał w jego orientowaniu. Lekarz, Borys Jegorow, wykonywał eksperymenty

65

biomedyczne, a także czuwał nad stanem zdrowia załogi, z uwzględnieniem badania jej zdolności do pracy. Kontrolował też działanie urządzeń klima­ tyzacyjnych statku kosmicznego. Zresztą system klimatyzacyjny w statku Woschod 1 był już na tyle udoskonalony, że jego załoga — jako pierwsi ludzie w przestrzeni pozaziemskiej — mogła odbywać podróż nie w skafandrach kosmicznych, a w zwykłych kombinezonach. Udoskonalony był też system orientacji. Wykorzy­ stywano w nim obraz Słońca i określano kierunek ruchu statku względem otaczających jonów, jako że statek poruszał się przecież w obrębie ziemskiej jonosfery. Kolejnym pionierskim i niezwykle ważnym osiąg­ nięciem kosmonautyki radzieckiej było wyjście czło­ wieka w otwartą przestrzeń kosmiczną, oczywiście ubranego w odpowiedni skafander kosmiczny typu autonomicznego, czyli posiadający w tornistrze wszystkie urządzenia niezbędne kosmonaucie do życia. Dla bezpieczeństwa szyba w skafandrze była podwójna, a ciśnienie atmosfery obniżono w nim do 0,4 normalnego. Tego pierwszego w dziejach wyjścia w otwartą przestrzeń kosmiczną dokonał radziecki kosmonauta Aleksiej Leonow w dniu 18 marca 1965 roku. W tymże dniu 18 marca 1965 roku wystartował on wraz z Pawłem Bielajewem (który miał na sobie taki sam skafander) w statku kosmicznym Woschod 2. Statek nie miał fotela dla trzeciego kosmonauty, na­ tomiast naprzeciw luku znajdowała się na nim śluza powietrzna umożliwiająca wyjście na zewnątrz bez rozhermetyzowania kabiny. Mimo tej poważnej zmiany konstrukcyjnej masa statku była niemal identyczna z masą statku Woschod 1, gdyż wynosiła 5340 kg.

66

Lot odbywał się na wysokości od 173 do 498 km i trwał 26 godz. i 2 min. W tym czasie statek okrążył Ziemię 17 razy. Pobyt kosmonauty na zewnątrz kabiny trwał około 23 min., a na zewnątrz śluzy — 12 min. (W czasie pobytu na zewnątrz kabiny kosmonauta był oczywiście ubezpieczony liną). Maksymalne od­ dalenie od kabiny wynosiło 5 m. W czasie pobytu Leonowa w otwartej przestrzeni kosmicznej statek Woschod 2 leciał ponad Morzem Czarnym na wy­ sokości 450 km. O niezwykłej staranności w przygotowaniu ekspery­ mentu może świadczyć to, że uwzględniono nawet niebezpieczeństwo „zimnego spawania" w warun­ kach próżni kosmicznej i elementy śluzy pokryto specjalnym tworzywem, które zapobiegało temu zja­ wisku, mogącemu stanowić zagrożenie dla kosmo­ nauty. Śluza miała zresztą nader oryginalną konstruk­ cję, gdyż w momencie startu była złożona i rozłożona została dopiero w przestrzeni kosmicznej, dzięki czemu w czasie startu z Ziemi była cztery razy mniejsza i nie stwarzała specjalnie dużego dodatkowego oporu aerodynamicznego. Wielkie znaczenie tego eksperymentu polegało na udowodnieniu, że człowiek może żyć i pracować w otwartej przestrzeni kosmicznej, i to w warunkach nieciężkości. Od tej chwili zniknęły wątpliwości, czy będzie on mógł żyć i pracować — na powierzchni Księżyca. Niewątpliwie specjaliści amerykańscy, przy­ gotowujący już wtedy program lotów ludzi na Księ­ życ, wyciągnęli z tego odpowiednie wnioski. Między innymi zmienili program wyjść swych kosmonautów w przestrzeń. Najpierw miano go realizować etapa­ mi — pierwszy kosmonauta miał wysunąć na ze­ wnątrz kabiny tylko rękę, drugi wychylić się do poło­ wy, a dopiero trzeci miał całkowicie opuścić kabinę.

67

Po locie Leonowa zadecydowano, że już pierwszy kosmonauta opuści kabinę. Podkreślić należy, że lot statku kosmicznego Woschod 2, choć zapoczątkował w dziejach kosmonauty­ ki zupełnie nową epokę — epokę pracy ludzi w otwar­ tej przestrzeni kosmicznej — miał jednak nadspo­ dziewanie spokojny przebieg. Właściwie nie było żad­ nych nieprzewidzianych wydarzeń i odchyleń od planu. Zaskoczenie dla kosmonautów stanowiło tylko to, że gdy Leonow opuszczał kabinę, statek został wprawiony w powolny ruch obrotowy. Bielajew nie mógł oczywiście temu przeciwdziałać, gdyż stru­ mienie gazów spalinowych wylatujących z rakieto­ wych dysz orientujących statku mogły być niebez­ pieczne dla Leonowa. Drugą niespodziankę sprawiła kamera filmowa — Leonow miał trudności z jej za­ braniem do wnętrza statku. Oba te wydarzenia nie stanowiły oczywiście zagrożenia dla przebiegu lotu; można je nawet uznać za jego urozmaicenie. To, że lot statku kosmicznego Woschod 2 odbył się bezproble­ mowo, świadczy o postępie, jaki został dokonany na polu kosmonautyki załogowej w ciągu niespełna trzech i pół roku, które upłynęły od lotu Gagarina.

Jak już wspomniałem, głównym amerykańskim za­ łogowym programem kosmonautycznym stał się pro­ gram zdobycia Księżyca przez ludzi. Właśnie temu celowi poświęcono serię dziesięciu lotów dwuoso­ bowych statków kosmicznych typu Gemini (Bliźnię­ ta). Postawiono przed nimi trzy podstawowe zadania: 1. Manewr spotkania i połączenia z innym obiektem statku Gemini w czasie lotu kosmicznego.

68

Nr lotu

Data startu i powrotu

13

23.III.1965

14

3-7.VI.1965

15

21-29.VIII.1965

16

4-18.XII.1965

17

15-16.XII.1965

18

16-17.III.1966

19

3-6.VI.1966

20

18-21, VII.1966

21

12-15.IX.1966

22

11-15.XI.1966

Nazwiska kosmonautów V. Grissom J. Young J. McDivitt E. White L. Cooper Ch. Conrad F. Borman J. Lovell W. Schirra T. Stafford N. Armstrong D. Scott T. Stafford E. Cernan J. Young M. Collins Ch. Conrad R. Gordon J. Lovell E. Aldrin

Nazwa lotu

Odległość perygeum i apogeum w km

Gemini 3

160-230

3

4.56

Gemini 4

160 - 288

62

97.48

Gemini 5

170-350

120

190.56

Gemini 6

160/294-328/300

206

330.35

Gemini 7

160/294 - 259/300

16

25.51

Gemini 8

160/290-271/296

7

10.42

1*

Gemini 9

159/296-269/296

44

72.21

1**; 2

Gemini 10

160/296/384-268/296/763/384***

43

70.47

1; 2

Gemini 11

161/298-298/1367***

44

85.26

1****; 2

Gemini 12

161/296-281/296

59

94.33

1; 2

Ilość okrążeń Ziemi

Czas trwania Wykonany lotu w program godz. i min. (str. 68-69)

2

3

(Wyróżniono nazwiska kosmonautów, którzy wychodzili z kabiny). *Po połączeniu z rakietą Agena statek wpadł w niekontrolowany ruch wirowy, co zmusiło do przerwania lotu i awa­ ryjnego powrotu. **Połączenie z ulepszoną rakietą Agena (ADTA) nie udało się. ***Do zmiany wysokości lotu wykorzystywano rakiety Agena.

wprawiano w bliskoziemski ruch satelitarny przy użyciu rakiet Atlas). Choć statek Gemini miał inne zadania niż statek Mercury, to jednak jego konfiguracja geometryczna była uderzająco podobna. Także miał kształt ściętego stożka. Rozmiary jego były jednak większe, gdyż długość wynosiła 5,37 m, maksymalna średnica 3 m, a masa sięgała 3500 kg, co przekraczało już udźwig rakiety Atlas, toteż jako rakiety nośnej użyto wojsko­ wej rakiety Titan 2. Przebieg eksperymentów ze statkami kosmicznymi Gemini podaje tabela.

Księżyc zdobyty

Rozpoczynając realizację załogowych lotów kos­ micznych, uczeni amerykańscy postawili sobie za cel wyprawę ludzi na Księżyc. Decyzja taka została podję­ ta osobiście przez prezydenta Johna Fitzgeralda Ken­ nedyego w dniu 25 maja 1961 roku. (Nie było chyba przypadkiem, że nastąpiło to w 6 tygodni po locie w kosmos pierwszego człowieka — Jurija Gagarina). Podejmując tę decyzję, Kennedy wyznaczył termin jej realizacji — wyprawa winna się odbyć przed rokiem 1970 — i uzasadnił ją względami prestiżo­ wymi. Zadanie było niezwykle trudne, a czasu na jego reali­ zację — mało. Trzeba więc było jeszcze przed za­ kończeniem wstępnych eksperymentów przystąpić do programu zasadniczego. Gdy odbywały się loty statków kosmicznych Mercury, a zwłaszcza Gemini, trwały już wytężone i pospieszne prace nad progra­ mem Apollo, gdyż taki kryptonim nadano załogowej wyprawie na Księżyc. Przede wszystkim trzeba było wybrać wariant technicznonawigacyjny, według którego zostanie zreali­ zowana wyprawa, a wyjaśnić należy, że istnieje kilka podstawowych wariantów i co najmniej kilkanaście ich modyfikacji. Każdy wariant ma swe zalety, ale i wady, wybór optymalnego bynajmniej nie przed­ stawiał się prosto, a ewentualne błędne rozeznanie

72

zalet i wad groziło nieobliczalnymi konsekwencjami. Po podjęciu decyzji niemożliwa była jej zmiana ze względu na czas i koszty, toteż pozostawała już tylko jej konsekwentna realizacja. Wybrany wariant charakteryzował się tym, że wy­ magał użycia dwóch statków kosmicznych. Jeden — który będziemy nazywać macierzystym — umożliKonstrukcja statku kosmicznego Apollo

1 — Spadochrony hamujące, 2, 3, 5, 13 — rakietowe silniki orien­ tujące, 4 — pojemniki, 6 — pomocnicze silniki rakietowe, 7 — zbior­ niki z paliwem dla głównego silnika rakietowego, 8 — główny silnik rakietowy, 9 — człon rakietowy, 10 — zbiorniki z wodorem i tlenem dla ogniw paliwowych, 11 — ogniwa paliwowe, 12 — zbiornik z wodą pitną, 14 — gaśnica, 15 — zbiorniki z paliwem, 16 — zasob­ nik na pożywienie, 17 — dowódca statku, 18 — główne spadochro­ ny, 19 — pilot statku Apollo, 20 — pilot statku LM, 21 — urządzenie cumownicze.

73

Konstrukcja statku kosmicznego LM

wiał przylot z Ziemi w sąsiedztwo Księżyca i rozpo­ częcie ruchu satelitarnego wokół tego globu, drugi — który będziemy nazywać wyprawowym — umożliwiał opuszczenie się na powierzchnię Księżyca, a następ­ nie powrót z niej na statek macierzysty, po czym ten miał odlecieć ku Ziemi. Jak widać, wybrany wariant nie był prosty pod względem nawigacyjnym, a więc i jego techniczna realizacja do prostych nie należała. Zaletą jego było, że

74

umożliwiając odbycie podróży za pomocą jednej rakiety nośnej — oferował realizację wyprawy za po­ mocą względnie najlżejszego statku kosmicznego. Za punkt wyjścia dla szczegółowego opracowania tego wariantu obrano decyzję, by na powierzchnię Księżyca opuściło się dwóch ludzi, samotne lądowa­ niu i pobyt bowiem stanowiłyby nadmierne obciążenie dla psychiki selenonauty, a poza tym mógłby on nie podołać wszystkim złożonym czynnościom. Kabina statku wyprawowego musiała więc mieć takie roz­ miary, aby pomieścić dwóch ludzi. Mimo wielkich wysiłków konstruktorów okazało się, że wraz z na­ pędowym silnikiem rakietowym umożliwiającym od­ lot z Księżyca i ze zbiornikami na materiały pędne dla tego silnika będzie ona musiała mieć masę 2000 kg. Obliczenia wykazały, że aby taki ładunek mógł się wznieść na wysokość kilkudziesięciu kilometrów po­ nad powierzchnię Księżyca i uzyskać tam prędkość 1600 m/s w kierunku poziomym, umożliwiającą rozpoczęcie wokółksiężycowego ruchu satelitarnego, potrzeba 2500 kg materiałów pędnych (niesyme­ trycznej dwumetylohydrazyny jako paliwa i cztero­ tlenku azotu jako utleniacza). Na powierzchni Księ­ życa musiał więc wylądować ładunek o masie 2000 kg + 2500 kg, czyli 4500 kg, krążący najpierw wokół Księżyca ruchem satelitarnym na wysokości około 100 km, czyli z prędkością około 1600 m/s w kierunku równoległym do powierzchni. Statek wy­ prawowy musiał więc być wyposażony w rakietowy (Księżyc nie ma atmosfery) człon hamujący. (Człon ten miał oczywiście pozostać na Księżycu, ale pełnił przy tym funkcję podstawy startowej dla kabiny zało­ gi). Analizy konstruktorów wykazały, że człon ha­ mujący wraz z silnikiem, zbiornikami i czteronożnym podwoziem musi mieć masę 2000 kg, a zapasy mate-

75

riałów pędnych dla hamującego silnika rakietowe­ go — masę 8000 kg. Masa członu hamującego po­ winna więc wynosić 10 000 kg, a całego statku wy­ prawowego (nazwanego przez specjalistów ameryka­ ńskich LM od skrótu słów Lunar Module) — 14 500 kg. Zajmijmy się teraz statkiem macierzystym, noszącym nazwę Apollo. Musiał on mieć trzyosobową kabinę, zdolną do powrotu w stanie nie uszkodzonym na powierzchnię Ziemi, a więc zdolną do przetrzymania wlotu w atmo­ sferę z prędkością 11 000 m/s (!). Okazało się, że nie uda się zrobić jej lżejszej niż 4500 kg. Z kolei statek Apollo musiał być wyposażony w człon rakie­ towy. Zadaniem jego było przede wszystkim zmniej­ szenie prędkości lotu z 2400 m/s na 1600 m/s po przylocie w sąsiedztwo Księżyca, aby przekształcić cały statek w satelitę Księżyca, po czym właśnie miało nastąpić odłączenie się statku wyprawowego. W czasie pobytu statku wyprawowego na Księżycu statek Apollo miał krążyć wokół tego globu ruchem satelitarnym, a więc bez napędu. Po powrocie kabiny statku wyprawowego na sta­ tek macierzysty i przejściu obu zdobywców Księżyca do kabiny macierzystej, kabina statku wyprawowego miała zostać odrzucona jako do niczego już nie potrzebne, a więc szkodliwe obciążenie. Nadchodził teraz moment odlotu statku macierzy­ stego ku Ziemi. W tym celu trzeba było zwiększyć prędkość z 1600 m/s do 2400 m/s, czyli uruchomić silnik rakietowy statku macierzystego, co było drugim podstawowym manewrem. Obliczenia wykazały, że człon rakiety statku macierzystego musi mieć masę 5000 kg (gdyż był obarczony także różnorodnymi urzą­ dzeniami) i musi zawierać 18 500 kg materiałów pęd­ nych. Okazało się więc, że cały statek macierzysty

76

powinien mieć masę 28 500 kg, a wraz ze statkiem wyprawowym — masę 43 000 kg (!). Był to potężny ładunek, niestety zmniejszenie go nie leżało w możliwościach konstruktorów. Aby więc dwóch ludzi mogło wylądować na powierzchni Księ­ życa i bezpiecznie stamtąd powrócić na Ziemię, trzeba było wysłać z Ziemi ku Księżycowi statek kosmiczny o masie bez mała 45 000 kg. Ponieważ ustalono, że ładunek ten musi być wysła­ ny w całości (a nie na przykład oba statki oddzielnie), trzeba było skonstruować rakietę nośną zdolną do wyniesienia ku Księżycowi 45 000 kg. Masie tej trzeba było nadać prędkość 11 000 m/s, taką bowiem należy osiągnąć prędkość w czasie od­ lotu z Ziemi, aby dotrzeć do Księżyca, czyli inaczej mówiąc wznieść się na wysokość bez mała 400 000 km, tyle bowiem kilometrów jest Księżyc oddalony od naszej planety. Wymagało to skonstruowania olbrzymiej rakiety nośnej. Właśnie jej monstrualnie wielkie rozmiary na­ stręczyły najwięcej trudności — i tutaj znajdował się newralgiczny punkt całego przedsięwzięcia. Rakiecie tej nadano nazwę Saturn V. Była to rakie­ ta trzyczłonowa. Pierwszy człon miał kształt cylindra o średnicy 10 m, długości 42 m i masie 131 000 kg. Zbiorniki jego za­ wierały 647 000 kg nafty i 1 500 000 kg ciekłego tlenu. Drugi człon też o kształcie cylindra, także O średnicy 10 m, ale o długości tylko 25 m miał masę 36 300 kg. Zawierał on 72 000 kg ciekłego wodoru (!) 1 372 000 kg ciekłego tlenu. Wreszcie trzeci człon także miał kształt cylindra, ale średnicę tylko 6,6 m, długość 17,8 m i masę 11 300 kg. Zbiorniki jego za­ wierały 19 700 kg ciekłego wodoru i 87 100 kg ciekłego tlenu.

77

Cała rakieta miała długość 88 m, a razem ze stat­ kiem Apollo i LM — 111 m (!). Masa startowa wy­ nosiła około 3 000 000 kg, z czego prawie 92 % przypadało na materiały pędne. Realizacja tak złożonego przedsięwzięcia nastrę­ czała oczywiście cały szereg nieoczekiwanych trud­ ności. Nie obeszło się też niestety bez nieszczęśliwych wypadków. W czasie naziemnej próby kabiny Apollo w dniu 27 stycznia 1967 roku wybuchł w niej pożar, który w atmosferze tlenowej rozprzestrzenił się nie­ zwykle gwałtownie. Zanim technicy odkręcili zamy­ kającą luk kabiny pokrywę, upłynęło pięć minut, toteż zamknięci tam kosmonauci, Virgil Grissom, Edward White i przygotowujący się dopiero do pierw­ szego lotu w kosmos Roger Chaffee, zginęli. Wypadek ten spowodował przeszło półtoraroczne opóźnienie pierwszej próby kabiny w locie i zmusił do licznych zmian konstrukcyjnych. Między innymi gruntownie przekonstruowano system zamknięcia kabiny. Pierwsza próba statku kosmicznego Apollo w locie odbyła się więc dopiero w październiku 1968 roku. Był to tylko bliskoziemski lot satelitarny samego statku macierzystego — bez statku wyprawowego — po­ zwalający jako rakiety nośnej użyć dwuczłonowej ra­ kiety Saturn IB o masie startowej 580 000 kg, którą skonstruowano, aby uzyskać dane techniczne nie­ zbędne do budowy olbrzymiego Saturna V, a także dlatego, że nie dysponowano dostatecznie silną ra­ kietą nośną do przeprowadzenia prób wstępnych. Start nastąpił 11 października, a powrót na Ziemię 22 października po 163 okrążeniach Ziemi, 10 dniach i 17 godzinach lotu na wysokości od 231 do 297 km. Załogę statku stanowili Walter Schirra, Donald Eisele i Walter Cunningham. Lot nosił nazwę Apollo 7. Już w dwa miesiące później odbyła się następna

78

próba statku w locie. Tym razem było to zupełnie nowe przedsięwzięcie kosmonautyczne — pierwszy lot lu­ dzi w sąsiedztwo Księżyca. Statek Apollo 8 wyruszył jednak bez statku wyprawowego, toteż program lotu obejmował tylko zbliżenie się do Księżyca, wy­ konanie 10 okrążeń wokół niego ruchem satelitarnym na wysokości od 112 do 312 km i powrót na Ziemię. Oczywiście rakietą nośną była rakieta Saturn V. Start z przylądka Kennedy'ego nastąpił w dniu 21 grudnia 1968 roku o godzinie 11 minut 51 czasu uniwersalnego. W sąsiedztwie Księżyca statek znalazł się 24 grudnia o godzinie 8 minut 59 i wówczas prędkość jego lotu zmniejszono o 912 m/s, w wyniku czego statek stał się sztucznym księżycem Księżyca. Wokółksiężycowy ruch satelitarny trwał do godziny 5 minut 10 w dniu 25 grudnia, po czym selenonauci uruchomili silnik rakietowy statku i — zwiększywszy prędkość o 1073 m/s — odlecieli ku Ziemi. Powrót na Ziemię nastąpił 27 grudnia o godzinie 14 minut 23. Załogę statku Apollo 8 stanowili Frank Borman, James Lovell i William Anders. Lot statku Apollo 8 był wówczas wielkim wydarze­ niem w kosmonautyce. Po raz pierwszy ludzie znaleźli się w bezpośrednim sąsiedztwie innego niż Ziemia ciała kosmicznego, krążyli wokół niego ruchem sateli­ tarnym i przeprowadzali badania jego z bliska, w tym osobiste obserwacje odwrotnej — niewidocznej z Ziemi — strony Księżyca. Po raz pierwszy statek z ludźmi osiągnął niemal drugą prędkość kosmiczną (11,2 km/sek.) i znalazł się tak daleko od macierzystej planety, że w razie jakiejkolwiek awarii nie mógłby już na nią powrócić. Po raz pierwszy kabina z ludźmi powróciła na Ziemię niemal z drugą prędkością kos­ miczną. Wbrew temu, czego można by się spodziewać, na-

79

stępna próba statku — oznaczona kryptonimem Apol­ lo 9 — nie była lotem w sąsiedztwo Księżyca, a po­ nownie bliskoziemskim lotem satelitarnym. Po raz pierwszy był to jednak kompletny statek, łącznie ze statkiem wyprawowym. W czasie bliskoziemskiego lotu satelitarnego statek ten odłączono od macierzy­ stego i wykonano pewne manewry naśladujące ma­ newr lądowania na Księżycu. Po raz pierwszy więc ludzie znaleźli się w kosmosie na statku nie nadają­ cym się do lądowania na Ziemi. Na szczęście statek wyprawowy LM pomyślnie powrócił do statku ma­ cierzystego Apollo, a po przejściu załogi został od­ rzucony. Załogę statku Apollo 9 stanowili James McDivitt, David Scott i Russel Schweickart, a lot jego trwał w dniach od 3 do 13 marca 1969 roku. Jako rakiety nośnej użyto rakiety Saturn V. Ostatni wreszcie próbny lot statku Apollo zaczął się 18 maja 1969 roku o godzinie 16 minut 49, a trwał do 26 maja 1969 roku do godziny 16 minut 52. Był to lot w sąsiedztwo Księżyca kompletnego statku Apollo 10, jednak bez lądowania na nim. Aby unie­ możliwić załodze złożonej z Thomasa Stafforda, Joh­ na Younga i Eugene Cernana samowolne opuszczenie się na Księżyc, z komputera statku wyprawowego wymontowano pewne obwody elektroniczne. Lot satelitarny wokół Księżyca trwał od godziny 20 minut 46 w dniu 21 maja do godziny 10 minut 25 w dniu 24 maja. W tym czasie od statku macierzystego odłą­ czył się statek wyprawowy pilotowany przez Staffor­ da i Cernana i opuścił się na odległość zaledwie 15 km od powierzchni Księżyca, lecąc ruchem satelitarnym, to znaczy równolegle do niej. Pomyślny przebieg czterech próbnych lotów statku Apollo pozwolił na podjęcie pierwszej próby wylądo­ wania na Księżycu. Zadanie to powierzono załodze

80

złożonej z Neila Armstronga (dowódca), Edwina Aldrina i Michaela Collinsa. Dwaj pierwsi mieli się opuścić na powierzchnię Księżyca, zadaniem trzeciego było pilotowanie statku macierzystego. Wyprawie nadano kryptonim: Apollo 11. Start nastąpił w dniu 16 lipca 1969 roku o godzinie 13 minut 32 czasu uniwersalnego. W dniu 19 lipca o godzinie 17 minut 26 statek znalazł się poza Księ­ życem (dla obserwatora z Ziemi) na wysokości 148 km ponad jego powierzchnią. Wówczas selenonouci włączyli na 360 sek. silnik członu rakietowego statku macierzystego, aby zmniejszyć prędkość lotu o 891 m/s. W wyniku tego statek stał się satelitą Księżyca. W 4 godz. i 15 min. później prędkość zmniejszono jeszcze o 48 m/s, co przekształciło orbitę w elipsę z periselenium na wysokości 100 km, a aposelenium na wysokości 120 km. Średnia prędkość statku wynosiła wówczas 1628 m/s. W dniu 20 lipca o godzinie 17 minut 47 selenonauci, Armstrong i Aldrin, odłączyli statek wyprawowy od statku macierzystego. Gdy o godzinie 19 statek wy­ prawowy znalazł się poza Księżycem — na antypo­ dach rejonu lądowania — selenonauci zmniejszyli prędkość lotu o 21,6 m/s, w wyniku czego orbita statku stała się elipsą z peryselenium na wysokości zaledwie 15 km, przy czym punkt ten znajdował się o 480 km na wschód od planowanego miejsca lądo­ wania. Po obleceniu połowy globu statek osiągnął ten punkt o godzinie 20 minut 5. Wówczas zaczęła się najtrudniejsza i najniebezpieczniejsza część podróży lądowanie na Księżycu. Rakietowy silnik hamujący statku wyprawowego działał prawie 13 min. i doprowadził do łagodnego opuszczenia się na powierzchnię naszego satelity o godzinie 20 minut 17 i 43 sekundy. Nie obyło się 6

81

jednak bez niebezpiecznych niespodzianek. W ostat­ niej fazie lądowania odmówił posłuszeństwa kompu­ ter sterowniczy. Stało się tak z powodu przeciążenia go ilością obliczeń. Okazało się przy tym, że statek opuszcza się do wnętrza niewielkiego krateru, usia­ nego głazami. Armstrong przejął więc sterowanie. Przedłużanie się manewru lądowania i wyszukiwanie w ostatniej chwili kawałka równego terenu spowodo­ wało nadmierne zużycie materiałów pędnych, toteż pozostało ich tylko na niespełna 20 sek. działania silnika, podczas gdy norma bezpieczeństwa przewi­ dywała — 94 sek. Nie przerywając lądowania, czego wymagała w takim wypadku instrukcja, Armstrong podjął więc świadome ryzyko, ale działał w sposób spokojny i racjonalny, toteż było to chyba ryzyko do­ puszczalne. Okazało się też, że selenonauci... nie wiedzą, gdzie się znajdują, i dopiero później udało się ustalić, że wylądowali o 6,5 km od wyznaczonego miejsca — nie miało to jednak oczywiście praktycz­ nego znaczenia. Miejsce lądowania miało współ­ rzędne selenograficzne 0°41'N i 23°26'E. Znajdo­ wało się ono na obszarze Mare Tranquilitatis (Morze Spokoju). Jako pierwszy na powierzchnię Księżyca zszedł Neil Armstrong i stanął na niej o godzinie 2 minut 56 w dniu 21 lipca 1969 roku. W 18 min. później dołą­ czył do niego Edwin Aldrin. Obaj selenonauci ubrani byli w specjalnego typu skafandry, a na plecach mieli przymocowane wielkie zasobniki z aparaturą klima­ tyzacyjną. Pierwsi zdobywcy Księżyca nie oddalali się od swego statku kosmicznego bardziej niż na kilka­ dziesiąt metrów i przeszli po powierzchni Księżyca ogółem nie więcej niż pół kilometra. Głównym ich zadaniem było zebranie próbek gruntu Księżyca (ogółem 28 kg) i rozstawienie nielicznych przyrządów

82

naukowych — samoczynnego sejsmometru, odbłyś­ nika promieni laserowych wysyłanych z Ziemi i folii plastykowej służącej jako pułapka dla cząstek wiatru słonecznego, którą zabrano następnie na Ziemię. Pobyt Aldrina na powierzchni Księżyca trwał do go­ dziny 5 minut 9, a Armstronga do 5 minut 14, nie był więc specjalnie długi, ale nie o długotrwałość pobytu przecież chodziło w tej pierwszej wyprawie. Po powrocie na statek i szczelnym jego zamknięciu selenonauci mieli odpocząć. Nie udało się to jednak, podniecenie nerwowe było zbyt silne, a i miejsca do wypoczynku w kabinie właściwie nie było. Niewąt­ pliwie więc ostatnie dwanaście godzin pobytu na Księżycu nie należały do najprzyjemniejszych. Da­ wało już o sobie znać silne zmęczenie, a jednocześnie brakło warunków do odpoczynku. Poważny stres psychiczny powodowała też niewątpliwa obawa o przebieg odlotu z Księżyca. Start kabiny statku wyprawowego nastąpił o go­ dzinie 17 minut 54. Jej napędowy silnik rakietowy działał 438 sek. W tym czasie kabina wzniosła się na wysokość kilkunastu kilometrów i rozpoczęła wokółksiężycowy ruch satelitarny. W niespełna 4 godz. później w wyniku dalszych manewrów selenonauci przybliżyli się i przyłączyli do statku macierzystego. Po ich przejściu do jego kabiny niepotrzebna już ka­ bina statku wyprawowego została odłączona i po­ rzucona. Odlot ku Ziemi nastąpił w dniu 22 lipca o godzinie 4 minut 65, w czasie gdy statek macierzysty znajdo­ wał się z ziemskiego punktu obserwacji poza Księ­ życem. Selenonauci włączyli wtedy na 149 sek. sil­ nik członu rakietowego statku, co zwiększyło pręd­ kość o 1009 m/s. Do Ziemi statek przybliżył się 24 lipca po południu.

83

O godzinie 16 minut 20 kabina została odczepiona od członu rakietowego, a w 15 min. później wleciała do ziemskiej atmosfery. Hamowanie aerodynamiczne by­ ło bardzo gwałtowne, ale trwało tylko kilka minut. Dalej kabina opadała już tylko ruchem bezwładnym. Na wysokości 3 km otwarły się 3 spadochrony, na których kabina pomyślnie wodowała o godzinie 17 minut 25 w odległości 1460 km na południowy za­ chód od Wysp Hawajskich. Pierwsza wyprawa ludzi na inne ciało kosmiczne — najniezwyklejsza, najtrudniejsza i najniebezpieczniej­ sza wyprawa w dotychczasowych dziejach ludzkoś­ ci — została zakończona. Nie był to jednak koniec programu Apollo, plano­ wano i przygotowywano następne wyprawy aż do numeru 20, a nawet jeszcze dalsze, ale ostatecznie poprzestano na numerze 17. Nie chcę tu szczegółowo opisywać wszystkich wy­ praw ludzi na Księżyc, trwały one coraz dłużej i miały coraz bogatszy program. Ograniczę się więc tylko do podania najbardziej podstawowych informacji na ich temat w tabeli na str. 86 i 87. W rubrykach dla wypraw Apollo 15, 16 i 17 podano w kilometrach przejechany po powierzchni Księżyca dystans, były one bowiem wyposażone w niewielkie pojazdy elektryczne. Oszczędzało to selenonautom czasu i wysiłku i pozwalało objąć badaniami większy obszar. W wykazie brak wyprawy Apollo 13. Wystartowała ona z Ziemi w dniu 11 kwietnia 1970 roku o godzinie 19 minut 13. Załogę stanowili James Lovell, John Swigert i Fred Haise. Gdy statek zbliżał się już do Księżyca, nastąpiła groźna awaria — eksplodował jeden z dwóch zbiorników ciekłego tlenu, umieszczo­ ny w członie rakietowym statku macierzystego. Z lą-

84

dowania na Księżycu trzeba więc było zrezygnować. Dokonano tylko półokrążenia jego globu. Funkcje całkowicie niesprawnego członu rakietowego statku macierzystego musiał przejąć na siebie statek wypra­ wowy i jego silniki rakietowe. Tylko z największym trudem udało się osiągnąć lądowanie kabiny statku macierzystego na Ziemi. Nastąpiło to w dniu 17 kwiet­ nia 1970 roku o godzinie 18 minut 8. Po katastrofie na statku Apollo 13 należało oczy­ wiście wykryć jej przyczynę. Wszakże przygotowywany już był start następnych wypraw, a istniała obawa powtórzenia się wypadku. Przeprowadzono więc niezwykle żmudne badania. Nie były one łatwe, ale na szczęście udało się dokładnie wyjaśnić, co spo­ wodowało eksplozję zbiornika z tlenem. Okazało się, że miał miejsce cały szereg wyjątkowych zbiegów okoliczności, ale jednocześnie wyszło na jaw, iż wiele części konstrukcyjnych zbiornika i umieszczo­ nych w nim zespołów zostało źle zaprojektowane, źle wykonane i źle zmontowane, a oprócz tego w czasie przygotowań do startu popełniono jeszcze dodatkowe błędy (na przykład włączenie prądu o napięciu 65 V do grzejnika przeznaczonego do napięcia 28 V, co spowodowało spalenie i popękanie izolacji przewo­ dów umieszczonych w zbiorniku z ciekłym tlenem!). Stało się więc konieczne wprowadzenie gruntow­ nych zmian w tych wszystkich zespołach. Przy okazji ponownie przeanalizowano konstrukcję całego statku i usunięto szereg usterek i niesprawności. Zmiany poszły przede wszystkim w kierunku uprosz­ czeń konstrukcyjnych. Co prawda okazało się, że powoduje to pewien wzrost masy statku (na przy­ kład trzeba było dodać trzeci zbiornik z ciekłym tle­ nem), ale jednocześnie statek stawał się bardziej nie­ zawodny. Trudno tu więc nie wtrącić uwagi, że

85

Apollo

12

Apollo

14

Apollo 15

Apollo 16

Apollo 17

Data startu

14.XI.1969

31.1.1971

26.VII.1971

16.IV.1972

7.XI 1.1972

Moment startu

16h22mUT*

21h3m

13h34m

17h54m

8h33m

Początek wokółksiężycowego ruchu satelitarnego (czas liczony od startu z Ziemi)

83h25m

82h36m

Moment lądowania (czas liczony od startu z Ziemi)

100h32m

108h55m

3°29'6"S 23°24'57"6W Morze Poznane na NW

3°40'27"S 17°27'58"W 48 km na N od Fra Mauro

Miejsce lądowania

86h16m 104h29

m

26°4'53"N 9°0'1 "S 3°29'30"E 15°30'59"E Bruzda Hadleya Na N od w Apeninach Kartezjusza

110 h 22 m 20°9'41 "N 30°45'25"9E Koło Littrowa w Taurach

od Fra Mauro Odchylenie miejsca

od

planowanego

Czas trwania pierwszego wyjścia

89 m

26,5 m

450 m

250 m

210 m

3h52m

4h44m

6h32m

7h11 m

7h13m

8,8 km

4,2 km

2,9 km

7h14m

7h23m

7h37m

12,5 km

11,5 km

19,6 km

Długość przejechanej trasy Czas trwania drugiego wyjścia Długość przejechanej trasy

ok.

4h

4h45m

Czas trwania trzeciego wyjścia

4h50m

5h40m

Długość przejechanej trasy

5,7 km

11.4 km

13,5 km

Masa zebranych próbek

34 kg

42,64 kg

77,5 kg

96.4 kg

125 kg

Start z Księżyca (czas liczony od startu z Ziemi)

142h3m

142h25m

171h37m

175h31 m

185h21m

Odlot ku Ziemi (czas liczony od startu z Ziemi)

172h27 m

149h14m

223h49m

244h36m

216h2m

295h11m

265h51 m

301h51m

Charles Conrad Alan Bean Richard Gordon

Alan Shepard Edgar Mitchell Stuart Roosa

David Scott James lrvin

John Young Charles Duke

Eugene Cernan Harrison Schmitt

Alfred Worden

Thomas Mattinghiy

Roland Evans

Wodowanie na Ziemi (czas liczony od startu z Ziemi) Członkowie załogi

*Czas uniwersalny, czyli średni czas słoneczny w Greenwich. **Jedyny naukowiec (geolog!), który wziął udział w wyprawach na Księżyc.

233h59m

w dążeniu do zmniejszenia masy statku nadmiernie skomplikowano jego konstrukcję, co obniżyło współ­ czynnik sprawności i niezawodności. Warto może wspomnieć, że statek Apollo LM składał się z prawie dwóch milionów części (!). W tym stanie rzeczy w czasie każdej z wypraw ujawniało się około... tysią­ ca usterek i niesprawności. W większości przypadków były to usterki drobne i nieistotne, ale stanowiły sygnał alarmowy, że osiągnięto zbyt wielki stopień skomplikowania całej konstrukcji i że zastosowano zbyt delikatne rozwiązania konstrukcyjne. Załogowe wyprawy na Księżyc były wielkim osiąg­ nięciem naukowo-technicznym, największym do­ tychczas sukcesem kosmonautyki i jednym z naj­ większych w ogóle naukowo-technicznych osiąg­ nięć ludzkości. Były one też wielkim osiągnięciem natury organizacyjnej. Równocześnie jednak ich czysto naukowe rezul­ taty okazały się skromniejsze, niż się początkowo spodziewano. Uczeni przygotowujący różne ekspe­ rymenty naukowe zapowiadali bowiem, że dzięki załogowym wyprawom na Księżyc uzyskają odpo­ wiedź na pytanie, w jaki sposób powstał nasz układ planetarny i jakie były jego dzieje, a nawet — w jaki sposób powstało życie na Ziemi (!). Tymczasem na­ dal nie umiemy odpowiedzieć choćby tylko na py­ tanie, w jaki sposób powstał sam Księżyc, i musimy się zadowalać tymi samymi hipotezami jak przed zdobyciem naszego satelity... Dokonano oczywiście wielu nowych odkryć nau­ kowych, nieraz nader istotnych, a nawet rewelacyj­ nych i zupełnie nie oczekiwanych, równocześnie jednak wbrew temu, czego się spodziewali niektórzy uczeni, załogowe wyprawy na Księżyc nie pociągnęły za sobą jakiejś rewolucji naukowej, podobnej na

88

przykład do tej, którą spowodowało odkrycie energii jądrowej. Co więcej, wielu specjalistów uważa, że podobne lub nawet poważniejsze rezultaty naukowe można by uzyskać, gdyby nakłady wydatkowane na wyprawy załogowe na Księżyc przeznaczyć na wy­ słanie na niego i w jego sąsiedztwo odpowiednio dużej liczby automatycznych aparatów kosmicznych o odpowiednio udoskonalonej i zróżnicowanej konstrukcji. Z wszystkimi czynnościami, które na Księ­ życu wykonywali selenonauci, mogłyby sobie poradzić dzięki postępom techniki zdalnego sterowania odpowiednie urządzenia automatyczne lub zdalnie sterowane z wykorzystaniem telewizji barwnej. Jak obecnie wiadomo, możliwe jest nawet uzyski­ wanie próbek gruntu Księżyca bez udziału człowieka! Wykazały to radzieckie aparaty kosmiczne: Łuna 16, 20 i 24. Wylądowały one miękko na Księżycu, pobrały próbki gruntu, wystartowały i wylądowały z nimi mi Ziemi. Pomyślny przebieg trzech już eksperymen­ tów tego rodzaju wykazał, że specjaliści radzieccy opanowali od strony technicznonawigacyjnej problem lotu na Księżyc i z powrotem nie gorzej niż ich amerykańscy koledzy, a nawet w stopniu doskonalszym, gdyż zostało to osiągnięte za pomocą urządzeń automatycznych. Dalsze udoskonalenie aparatów tego rodzaju między innymi przez zastosowanie zdalnie obsługiwa­ nych z Ziemi manipulatorów do pobierania próbek gruntu, przy obserwacji za pomocą barwnych kamer telewizyjnych, a następnie zainstalowanie tych urządzeń na samobieżnych aparatach automatycznych w rodzaju Łunochoda 1 czy Łunochoda 2 da takie same efekty, jakby próbki gruntu zbierał osobiście człowiek. Nie od rzeczy jest tu zwrócenie uwagi na takie zalety

89

automatów, jak: znacznie większa niż u człowieka wytrzymałość i mniejsze wymagania funkcjonalne, zupełny brak zmęczenia, zdolność do długotrwałego działania, większa precyzja i delikatność działania, Konstrukcja Łunochoda

1 — Hermetyczny kadłub Łunochoda, 2 — górne dno kadłuba, a za­ razem radiator-chłodnica, 3 — zewnętrzna pokrywa zawierająca foto­ ogniwa słoneczne, 4 — kamery obserwacyjne („telewizyjne"), 5 — kamery obserwacyjne („telefotometry"), 6 — zawieszenie kół, 7 — napęd kierunkowej anteny radiowej, 8 — kierunkowa antena radiowa, 9 — antena radiowa o małej kierunkowości, 10 —prętowa antena radiowa, 11 — grzejnik izotopowy, 12 — dziewiąte koło mierzące przebytą drogę, 13 — przyrząd badający mechaniczne właściwości gruntu, 14 — odbłyśnik laserowy.

możliwość reagowania na bodźce niedostrzegalne dla człowieka. Beznamiętna analiza problemu prowadzi więc do wniosku, że w konfrontacji z odpowiednio udosko­ nalonym i wyspecjalizowanym automatem człowiek

90

pod wieloma względami mu ustępuje, czego świad­ kami jesteśmy zresztą na Ziemi. Przecież nawet takie czynności, wydawałoby się wyłącznie intelektualne, jak obliczenia matematyczne, nie do pomyślenia są dzisiaj bez elektronicznych komputerów. W konfrontacji człowiek — automat człowiek gó­ ruje w istocie rzeczy posiadaniem inteligencji, czego żaden automat mieć nie może. Zarazem jednak możli­ wości całkowitego jej wykorzystania na Księżycu są ograniczone krótkotrwałością pobytu, przy czym po­ byt ten jest niezwykle uciążliwy i istnieje prawie kompletna izolacja od otoczenia, gdyż jedynymi bodź­ cami, jakie człowiek otrzymuje z zewnątrz, są bodźce wzrokowe, a i one są zniekształcone przez pozłacaną szybę hełmu skafandra. Wielu uczonych uważa też, że ogromną sumę 25 miliardów dolarów, jaką wydano na to, aby na Księżycu mogło wylądować dwunastu ludzi, można by z większym pożytkiem przeznaczyć na inne przedsięwzięcia naukowe. Żaden z programów nau­ kowych nie może się bowiem poszczycić tak nie­ prawdopodobnie wielkim nakładem środków. Pa­ nuje na przykład przekonanie, że gdyby z równą energią i nakładem środków podjąć badania w dzie­ dzinie biologii molekularnej, to udałoby się wreszcie opanować to przekleństwo ludzkości, jakim są cho­ roby nowotworowe, a zapewne i wiele innych chorób. Gdyby kwotę taką obrócić na rozwój rolnictwa w krajach zacofanych, zniknęłoby z naszej planety widmo głodu, który corocznie pochłania 60 milionów istnień ludzkich! Można też spojrzeć na sprawę z innego punktu widzenia: 25 miliardów dolarów jest kwotą olbrzymią, ale taką właśnie sumę wydaje obecnie ludzkość miesięcznie nie tylko zupełnie bezużytecznie, ale

91

sobie na szkodę... Mam oczywiście na myśli zbrojenia. Z tego punktu widzenia nakłady na zdobycie Księ­ życa przez ludzi nie wydają się wielkie i przyniosły one przynajmniej jakiś pożytek. O ile sprawa korzyści naukowych, uzyskanych w stosunku do wielkości włożonego wysiłku, może budzić pewne kontrowersje, to inaczej wypada usto­ sunkować się do korzyści technicznych. Aby zreali­ zować załogowe wyprawy na Księżyc, trzeba było dokonać tysięcy zupełnie nowych nieraz i rewelacyj­ nych wynalazków technicznych i opanować tysiące nowych rozwiązań technologicznych. Znalazły one zastosowanie nie tylko w kosmonautyce i pokrew­ nych dziedzinach techniki, ale też w wielu wypad­ kach wykorzystane zostały w życiu codziennym (na przykład szerokie zastosowanie mikromodułów elek­ tronicznych). Zdaniem specjalistów amerykańskich wynikające stąd korzyści gospodarcze całkowicie pokryły już wydatki na program Apollo. Rozważania powyższe nie zmieniają jednak faktu, że motywem realizacji przedsięwzięcia były względy prestiżowe — chęć dorównania radzieckim suk­ cesom, a nawet przewyższenia ich na polu kosmo­ nautyki. Z perspektywy dziewięciu lat, jakie nas dzielą od pierwszego lądowania ludzi na Księżycu, i sześciu — od ostatniego, widać to jeszcze wy­ raźniej. Program Apollo okazał się bowiem spektaku­ larnym ewenementem, wyjątkowym wyczynem bez dalszego ciągu. Cztery następne amerykańskie zało­ gowe loty kosmiczne (trzy loty w ramach programu Skylab i później jeden: Apollo — Sojuz w 1975 roku) zostały zrealizowane za pomocą środków technicz­ nych, jakie pozostały w charakterze „remanentów" po programie Apollo, który miał obejmować więcej lądowań na Księżycu, niż zrealizowano.

92

Dla przeprowadzenia programu Apollo zbudowano w Stanach Zjednoczonych cały przemysł kosmiczny i zatrudniono przeszło 400 tysięcy ludzi. Dziś potencjał tego przemysłu jest wykorzystywany tylko w części, a przeszło połowa zatrudnionych, w tym nawet najwybitniejsi specjaliści, została bez pracy. Dla zrealizowania załogowych wypraw na Księżyc zbudowano gigantyczną rakietę nośną. Obecnie, jak się okazało, większość amerykańskich eksperymentów kosmonautycznych może przebiegać z po­ mocą mniejszych rakiet; rakieta Saturn V jest więc właściwie niepotrzebna. Tym samym zbyteczne się właściwie stały i olbrzymia hala, w której montowano te rakiety, i gigantyczne transportery gąsienicowe, na których je przewożono na miejsce startu, i same kompleksy startowe. Wszystkie te potężne urządzenia są obecnie wykorzystywane w znikomym stopniu i na razie nie zanosi się na to, aby sytuacja miała ulec zmianie. Od 1975 roku w Stanach Zjednoczonych nie przeprowadzono żadnego załogowego lotu kosmicz­ nego i dopiero obecnie realizowany jest nowy pro­ gram na tym polu, program budowy tak zwanych wahadłowców kosmicznych lub — jak się je nazywa oficjalnie — kosmoplanów, czyli samolotów kosmicz­ nych. (Będzie to statek kosmiczny o kształcie wiel­ kiego samolotu. Statek ten ma się nadawać do wielokrotnego lotu w kosmos i z powrotem na Zie­ mię, co oczywiście znacznie zmniejszy koszty ekspe­ rymentów kosmonautycznych. Będzie on służyć do wprawiania w ruch sztucznych satelitów Ziemi. Pierwszy lot kosmoplanu w kosmos planowany jest jednak nie wcześniej niż w 1979 roku). Rozwój załogowej kosmonautyki amerykańskiej w okresie 1959 (początki programu Mercury) —

93

1972 (ostatnie lądowanie selenonautów amerykań­ skich na Księżycu) nie miał więc wbrew pozorom charakteru długofalowego. A przecież na bazie pro­ gramu Apollo można by się na przykład pokusić — przy względnie niewielkim już wzroście kosztów — o próby założenia stałych załogowych baz nauko­ wych na Księżycu. Projekty takie były, ale odłożono je do lamusa. Więcej nawet — władze NASA zapo­ wiedziały, że w bieżącym stuleciu nie zorganizuje się już w Stanach Zjednoczonych załogowych wy­ praw na Księżyc. Zresztą USA nie wysyła już tam nawet automatycznych aparatów kosmicznych, tak jakby na naszym satelicie wszystko zostało zbadane! A przecież przed kilkunastu laty tylekroć mówiono o potrzebie badań naukowych Księżyca i że taki jest właśnie cel amerykańskich przedsięwzięć selenonautycznych... Dopiero obecnie został podjęty w Stanach Zjed­ noczonych program kosmonautyczny, który mieć będzie charakter długofalowego działania. Rzecz znamienna, że jednym z głównych celów tego pro­ gramu jest wysłanie bliskoziemskich baz satelitar­ nych. W świetle powyższych uwag radziecki program załogowych lotów kosmicznych rysuje się jako dzia­ łanie długofalowe i systematyczne. Dość powiedzieć, że w ciągu dziesięciolecia 1967-1977 uczeni ra­ dzieccy wysłali 24 załogowe statki kosmiczne, czyli przeciętnie co 5 miesięcy jeden, i że co kilka miesięcy jesteśmy świadkami następnego startu. Mamy więc do czynienia z konsekwentnym rozwijaniem tej no­ wej dziedziny działalności ludzkiej, jednak bez prze­ znaczania na nią nadmiernie wielkich nakładów i bez specjalnego pośpiechu. Nie podjęto też na razie reali-

94

zacji programu lotu ludzi na Księżyc czy choćby w jego sąsiedztwo, skupiając wysiłki na programie budowy bliskoziemskich baz satelitarnych, nie tak spektakularnym, ale znacznie bardziej użytecznym z gospodarczego punktu widzenia i stwarzającym lepsze perspektywy dla dalszego harmonijnego roz­ woju kosmonautyki, a w tym także dla programu dalszego podboju Księżyca przez ludzi... Można tu zwrócić uwagę, że Księżyc nie jest je­ dynym obiektem w kosmosie, na którym mogą wy­ lądować ludzie. Potencjalnie biorąc, dla wypraw za­ łogowych dostępne są: planeta Mars, planetoidy, księżyce Jowisza, a być może nawet księżyce Sa­ turna. Lądowanie ludzi na Księżycu nie jest więc nie dającym się już zdystansować sukcesem. Z drugiej strony z naciskiem należy zwrócić uwagę, że o wiele więcej ciał jest zupełnie niedostępnych dla ludzi — na planecie Merkury, na Wenus, Jowiszu czy Sa­ turnie ludzie nigdy nie będą mogli wylądować, toteż ciała te będzie można badać wyłącznie za pomocą automatycznych aparatów kosmicznych. Aparaty takie z powodzeniem są już zresztą wysyłane na powierz­ chnię planety Wenus, a panują tam iście piekielne warunki: temperatura około 770° Keivina (500°C), ciśnienie 100 atm., przy czym padają deszcze kwasu siarkowego i solnego, co prawda rozcieńczonych. Mimo tak niesłychanie ciężkich warunków uczonym radzieckim — i na razie tylko im — udało się umie­ ścić na powierzchni Wenus już kilka aparatów auto­ matycznych, a nawet dwukrotnie uzyskać stamtąd obrazy! Doskonalenie automatycznych aparatów kos­ micznych jest więc równie albo jeszcze bardziej nie­ zbędne jak rozwijanie kosmonautyki załogowej. Zresz­ tą gdy dojdzie nawet do wypraw ludzi na Marsa czy

95

jeszcze dalej, to będą to tak niezwykle trudne i kosz­ towne przedsięwzięcia, że realizowane bardzo rzadko, toteż systematyczne badania tych ciał trzeba będzie prowadzić za pomocą automatycznych aparatów kosmicznych.

96

Współpraca krajów socjalistycznych w kosmosie

Gdy w dniu 4 października 1957 roku wystartował pierwszy sztuczny księżyc naszej planety, nie pozo­ staliśmy bezczynni wobec tego epokowego wyda­ rzenia. Szereg obserwatoriów astronomicznych w na­ szym kraju włączyło do programów swej pracy ob­ serwowanie go. Obserwacje jego pozycji podjęli też amatorzy astronomii. Rychło przy tym nadano tej spontanicznej działalności charakter zorganizowany. Podobnie było także w innych krajach socjalistycz­ nych. Obecnie ta działalność ma już od dawna zrutynizowany charakter, stanowi normalny dział pracy wielu obserwatoriów. Istnieją nawet takie, które zajmują się tylko tymi obserwacjami. Przez pierwsze dziesięciolecie ery kosmicznej był to jedyny wkład do podboju kosmosu reszty krajów socjalistycznych poza ZSRR. Zasadniczą zmianę przy­ niósł jednak rok 1966. Dla koordynacji międzynaro­ dowej współpracy w dziedzinie badań i wykorzysty­ wania kosmosu został powołany przy Akademii Nauk Związku Radzieckiego specjalny organ o na­ zwie Interkosmos. Jego przewodniczącym został członek akademii, profesor B.N. Pietrow. Interkosmos zaproponował rozszerzenie współ­ pracy międzynarodowej w dziedzinie kosmonautyki. Na apel jego natychmiast zareagowały zaprzyjaź­ nione i związane sojuszem politycznym, gospodar7

97

czym oraz wojskowym kraje socjalistyczne: Bułgar­ ska Republika Ludowa, Czechosłowacka Republika Socjalistyczna, Niemiecka Republika Demokratycz­ na, Polska Rzeczpospolita Ludowa, Socjalistyczna Republika Rumunii i Węgierska Republika Ludowa. Swój akces zgłosiły też Kubańska Republika Ludowa i Mongolska Republika Ludowa. W dniach od 15 do 20 listopada 1966 roku i od 5 do 13 kwietnia 1967 roku odbyły się w Moskwie naukowe konferencje przedstawicieli tych krajów. Ustalono wówczas konkretny program i formy współ­ pracy przy badaniach kosmosu za pomocą rakiet geofizycznych, sztucznych satelitów Ziemi i urzą­ dzeń naziemnych. Przed uczonymi krajów obozu socjalistycznego otworzyła się jedyna w swoim ro­ dzaju szansa, żaden z tych krajów nie był bowiem w stanie samodzielnie podjąć tak szeroko zakrojo­ nych badań przede wszystkim ze względu na zbyt wysokie koszty budowy kosmicznych rakiet nośnych i kosmodromów. Całkowicie nieracjonalne byłoby zresztą tworzenie techniki kosmonautycznej w każ­ dym z tych krajów od podstaw, ustalono więc, że rakiet nośnych dostarczać będzie Związek Radziecki i że startować one będą z radzieckich kosmodromów, a uczeni z pozostałych krajów skupią swe wysiłki na budowie aparatury badawczej i sztucznych sate­ litów Ziemi. Dawało to możność niezwłocznego włą­ czenia się do badań kosmosu. Dla energicznej realizacji tego ambitnego programu w każdym z zainteresowanych krajów powstały spe­ cjalne organy. Kierownictwo polskiego Komitetu ds. Badania i Pokojowego Wykorzystania Przestrzeni Kosmicznej przy Prezydium PAN objął znany astro­ fizyk, prof. Stefan Piotrowski. Pierwszy sztuczny satelita Ziemi krajów socjali-

93

litycznych, któremu nadano nazwę Interkosmos 1, został wysłany już w dniu 14 października 1969 roku. Aparatura jego była zbudowana przez uczonych z Czechosłowacji, NRD i ze Związku Radzieckiego.

Konstrukcja sztucznego satelity Ziemi Interkosmos 1 1 — Fotoogniwa słoneczne, 2 — hermetyczny kadłub, 3 i 4 — ante­ ny radiowe, 5 — polarymetr rentgenowski, 6 — spektroheliograf, 7 — czujnik systemu orientacji, 8 — wspornik osłony, 9 — fotometr rentgenowski, 10 — spektroheliograf rentgenowski, 11 —anteny radiowe, 12 — fotoogniwa słoneczne.

Przeznaczono ją do obserwacji krótkofalowego pro­ mieniowania Słońca i jego wpływu na najwyższe warstwy ziemskiej atmosfery. Stanowi to nader cie­ kawy problem naukowy, a zarazem ma wielkie zna­ czenie praktyczne.

99

Satelita został wprawiony w ruch po orbicie elip­ tycznej, której perygeum znajdowało się na wysokości 260 km od powierzchni Ziemi, a apogeum na wyso­ kości 640 km. Płaszczyzna orbity satelity była na­ chylona do płaszczyzny równika ziemskiego pod ką­ tem 48,°4. Polski wkład do tego eksperymentu sta­ nowiły: obserwacja satelity i odbiór z niego sygnałów radiowych. Aparatura satelity działała do 30 paź­ dziernika 1969 roku, a satelita istniał do 2 stycznia 1970 roku. Z okazji startu Interkosmosu 1 sekretarz generalny Komunistycznej Partii Związku Radziec­ kiego, Leonid Breżniew, powiedział, że ZSRR jest zwolennikiem międzynarodowej współpracy w ba­ daniach kosmosu i powołał się na piękny przykład twórczej przyjaźni, jakim jest udział siedmiu krajów socjalistycznych — Bułgarii, Węgier, Niemieckiej Republiki Demokratycznej, Polski, Rumunii, Związ­ ku Radzieckiego i Czechosłowacji — w badaniach przeprowadzanych przy pomocy sztucznego satelity Ziemi, Interkosmos 1. Zaledwie w dwa miesiące później — 25 grudnia 1969 roku — wystartował Interkosmos 2. Aparaturę jego zbudowali uczeni z NRD i Związku Radzieckiego przy współudziale uczonych bułgarskich i czechosło­ wackich. Zadaniem satelity była obserwacja cech charakterystycznych najwyższych warstw ziemskiej atmosfery, czyli jonosfery naszej planety. Nie od rzeczy jest zwrócenie uwagi, że stan jonosfery wpły­ wa na rozprzestrzenianie się fal radiowych. Znajo­ mość stanu jonosfery ma więc duże znaczenie prak­ tyczne. Perygeum satelity znajdowało się na wysokości 206 km, apogeum jednak na dość pokaźnej wysokości 1200 km. Jedno okrążenie satelity wokół Ziemi trwało 98,5 min., a płaszczyzna jego orbity była na­

100

chylona do płaszczyzny równika ziemskiego pod ką­ tem 48,°4. Satelita istniał do 7 czerwca 1970 roku. Ponieważ satelity Interkosmos nie mają zbyt dużej masy, więc wprawiane są w ruch za pomocą stosunkowo niewielkiej rakiety nośnej. Jest to rakieta dwuczłonowa. Pierwszy człon ma postać cylindra o długości 20,3 m i średnicy 1,65 m. Masa jego wy­ nosi 44 000 kg. Napędzany jest silnikiem rakietowym o ciągu 66 000 - 74 000 kG, a jako materiał pędny służy nafta i kwas azotowy. Również cylindryczny, drugi człon rakiety ma długość 11,8 m (z głowicą), średnicę 1,65 m i masę 10 000 kg. Napędzany jest silnikiem rakietowym o ciągu 11 000 kG. Jako ma­ teriał pędny służy dwumetylohydrazyna i ciekły tlen. Udźwig rakiety wynosi od 135 do 450 kg. Charakterystyczna jest przy niewielkiej grubości kadłuba spora długość rakiety — 32,1 m — i brak stabilizatorów aerodynamicznych. Trzeci satelita z serii Interkosmos został wysłany w dniu 7 sierpnia 1970 roku. Aparaturę jego zbu­ dowali uczeni czechosłowaccy i radzieccy. Była ona przeznaczona do obserwacji magnetosfery ziemskiej, wokółziemskich stref radiacji i fal elektromagnetycz­ nych o małej częstotliwości (od 0,7 do 12 kHz). Perygeum orbity satelity znajdowało się na wysokości 207 km, a apogeum na wysokości 1320 km. Jedno okrążenie satelity wokół Ziemi trwało 99,8 min., a płaszczyzna orbity była nachylona do płaszczyzny równika ziemskiego pod kątem 49°. Aparatura satelity działała do 4 grudnia 1970 roku, a on sam istniał do 6 grudnia 1970 roku. Interkosmos 4 wystartował z Ziemi 14 października 1970 roku. Aparatura jego została skonstruowana w CSRS, NRD i Związku Radzieckim. Zadanie jej było takie samo jak w przypadku Interkosmosu 1.

101

Podobne w związku z tym były parametry charaktery­ zujące orbitę satelity: perygeum 263 km, apogeum 668 km, okres obiegu 93,6 min., nachylenie orbity 48,°5. Dla przykładu podam tutaj kilka bliższych szczegó­ łów na jego temat. Aparatura naukowa składała się z: fotometru lymanowskiego (konstrukcji NRD), foto­ metru rentgenowskiego (CSRS) i fotometru optycz­ nego (CSRS). Przyrządy te mierzyły intensywność odpowiednich promieniowań Słońca. Oprócz tego na satelicie znajdowały się: spektroheliograf rentge­ nowski konstrukcji radzieckiej, którego zadaniem była obserwacja widma rentgenowskiego promie­ niowania Słońca, i polarymetr rentgenowski kon­ strukcji radzieckiej, który badał polaryzację promieni rentgenowskich wysyłanych przez Słońce. Na sateli­ cie znajdował się też czujnik orientacji i nadajnik ra­ diowy wykonany w NRD. Za tymi „tajemniczymi" nazwami i urządzeniami kryły się istotne cele naukowe i praktyczne. Na przy­ kład fotometr lymanowski mierzył intensywność nad­ fioletowego promieniowania Słońca o długości fali 0,1216 mikrometra, które dociera do Ziemi bardzo silnie osłabione. Promieniowanie to wysyłane jest przez obecny na Słońcu wodór. Badanie jego inten­ sywności w najwyższych warstwach ziemskiej atmo­ sfery dostarcza bardzo ciekawej informacji: pozwala określić, ile jest tam tlenu. Okazało się, że jest go około 3 razy mniej, niż uważano dotychczas, przy czym wynik ten zgadzał się z wynikami pomiarów wykonanych przez aparaturę Interkosmosu 1. Jeżeli chodzi o promieniowanie rentgenowskie, to korona słoneczna wysyła je stale, ale intensywność jego niezwykle wzrasta podczas silnych rozbłysków na Słońcu, a właśnie w czasie lotu Interkosmosu 4

102

wydarzyły się trzy takie rozbłyski. Nie są one obojętne dla Ziemi, a nawet odbija się to w pewnej mierze na zdrowiu ludzi. Badanie rozbłysków słonecznych nie jest więc tylko ekstrawagancją uczonych... Aparatura satelity Interkosmos 4 działała do 8 stycznia 1971 ro­ ku, a on sam istniał do 17 stycznia 1971 roku. Pierwsza polska aparatura naukowa została wy­ siana w kosmos w dniu 28 listopada 1970 roku nie w sztucznym satelicie Ziemi, a w wysokościowej ra­ kiecie geofizycznej Wertikal 1. Oprócz tego rakieta ta miała przyrządy zbudowane przez uczonych cze­ chosłowackich, niemieckich, radzieckich i węgier­ skich — przy współudziale uczonych bułgarskich. Zadaniem przyrządów było badanie Słońca, para­ metrów charakteryzujących górne warstwy atmo­ sfery i meteoroidów. Rakieta miała kształt cylindra o długości 23 m i średnicy 1,65 m, a konstrukcję identyczną z pierw­ szym członem rakiety nośnej Kosmos. Uniosła ła­ dunek użyteczny o masie 1300 kg na wysokość 487 km. Kulisty zasobnik z przyrządami otworzył się w czasie lotu wznoszącego na wysokości 90 km i zamknął w czasie opadania na Ziemię na wysokości 100 km, po czym odłączył się od rakiety. Na wyso­ kości 6 km otworzył się spadochron, na którym zasobnik powrócił w stanie nie uszkodzonym na Ziemię. Cały lot trwał 15 min. Część eksperymentu, która dotyczyła Słońca, obej­ mowała badanie nadfioletowego, rentgenowskiego i podczerwonego promieniowania i pochłaniania go w atmosferze Ziemi. Stanowiło to kontynuację badań rozpoczętych przez Interkosmos 1 i Interkosmos 4. Z obserwacji wykonanych z rakiety 1 uzys­ kano nowe dane o budowie korony słonecznej, a wła­ śnie ona jest źródłem promieniowań wywołujących

103

na Ziemi pewne zakłócenia, szkodliwe nieraz nawet dla ludzi. Jak poprzednio, uczeni niemieccy i teraz zbudowali fotometr lymanowski, przy czym pionowy ruch ra­ kiety umożliwiał określenie pochłaniania promienio­ wania na różnych wysokościach. Polska aparatura badawcza służyła do fotografo­ wania dysku Słońca w promieniach rentgenowskich (w kilku zakresach promieniowania rentgenowskiego o długości fali od 0,0008 do 0,0060 mikrometrów). Uzyskano też spektroheliogramy Słońca w kilku zakresach bardzo krótkofalowego promieniowania nadfioletowego o długości fali od 0,025 do 0,040 mikrometra, co pozwala na określenie temperatury, składu i rozmieszczenia pierwiastków w zewnętrz­ nych warstwach atmosfery słonecznej. (Promienio­ wanie rentgenowskie i krótkofalowe nadfioletowe nie dociera do powierzchni Ziemi, toteż może być obserwowane tylko w przestrzeni kosmicznej). Uczeni radzieccy zbudowali spektrometry rent­ genowskie na zakresy od 0,0005 do 0,0020 mikro­ metra. Aparatura przeznaczona do obserwacji ziemskiej jo­ nosfery miała za zadanie określenie koncentracji swo­ bodnych elektronów i dodatnich jonów na różnych wysokościach w jonosferze, a właśnie ona wywiera podstawowy wpływ na rozchodzenie się fal radio­ wych. Aparaty służące do przeprowadzenia tych badań zostały skonstruowane przez uczonych radzieckich i niemieckich (ci ostatni wykonali oryginalny przy­ rząd mierzący koncentrację elektronów). Eksperyment meteoroidowy miał na celu chwytanie materii mikrometeoroidowej, aby ją później zbadać na Ziemi. Został przygotowany wspólnie przez uczo­

104

nych radzieckich, czechosłowackich i węgierskich. Chodziło o ziarna materii o rozmiarach ułamka ty­ sięcznej części milimetra. Choć wpadają one do ziem­ skiej atmosfery z prędkościami nawet kilkudziesięciu kilometrów na sekundę, to jednak opór powietrza już na wysokości około 120 km zatrzymuje ich ruch, po czym opadają bardzo powoli na Ziemię. Mimo że mają znikome rozmiary, wywierają jednak istotny wpływ na przezroczystość atmosfery, a tym samym na pochłanianie przez nią promieniowania słonecz­ nego. Badanie ich ma więc istotne znaczenie prak­ tyczne. Jako pułapka na te cząstki służyła folia pla­ stykowa o grubości kilku setnych części milimetra. Dodać należy, że w czasie eksperymentu z rakietą Wertikal 1 prowadzono też badania naziemne, na przykład sondowania jonosfery falami radiowymi. Jednocześnie otrzymywano dane z krążącego w tym czasie wokół Ziemi satelity Interkosmos 4. Był to więc eksperyment kompleksowy, toteż dostarczył wiele nowych i cennych informacji naukowych. 20 sierpnia 1971 roku wystartowała z Ziemi rakieta geofizyczna Wertikal 2. Jej wyposażenie naukowe było prawie takie samo jak poprzedniej i podobny był program naukowy — badanie nadfioletowego i rentgenowskiego promieniowania Słońca, para­ metrów jonosfery i materii meteoroidowej- Tak jak poprzednio przyrządy naukowe skonstruowali uczeni bułgarscy, czechosłowaccy, niemieccy, polscy, wę­ gierscy i radzieccy. Nieco niższy był tylko pułap ra­ kiety — 463 km. Sputnik Interkosmos 5 został wysłany w przestrzeń 4 grudnia 1971 roku. Perygeum jego orbity znajdo­ wało się na wysokości 205 km, apogeum 1200 km, jedno okrążenie wokół Ziemi trwało 98,5 min., a na­ chylenie płaszczyzny orbity miało wartość 48°,4.

105

Aparaturę naukową satelity sporządzili uczeni cze­ chosłowaccy i radzieccy. Zadaniem jej było badanie ziemskiej magnetosfery, wokółziemskich stref ra­ diacji i fal elektromagnetycznych o niskiej częstotli­ wości. Aparatura satelity działała do 4 kwietnia 1972 roku, czyli do chwili jego zniszczenia w dolnych war­ stwach atmosfery naszej planety. W dniu 7 kwietnia 1972 roku został wysłany satelita Interkosmos 6. Miał on odmienny program badawczy niż dotychczasowe satelity tej serii. Zadaniem jego było badanie promieniowania kosmicznego o bardzo wielkiej energii. Prowadził jednak też badania ma­ terii meteoroidowej. Perygeum satelity znajdowało się na wysokości 203 km, apogeum — 256 km, jedno okrążenie wokół Ziemi trwało 89 min., a nachylenie płaszczyzny orbity miało wartość 51°,8. Przyrządy naukowe satelity Interkosmos 6 zostały wykonane przez uczonych czechosłowackich, mongolskich, polskich, radzieckich, rumuńskich i wę­ gierskich. Satelita działał i istniał 4 doby. W następnym satelicie Interkosmos, siódmym z ko­ lei, powrócono do tradycyjnych już badań, a miano­ wicie do badań krótkofalowego promieniowania Słońca i jego wpływu na górne warstwy atmosfery naszej planety. Satelita wystartował z Ziemi 30 czerw­ ca 1972 roku, a parametry jego orbity miały następujące wartości: perygeum 267 km, apogeum 568 km, okres obiegu 92,6 min., nachylenie orbity 48°,4. Przyrządy naukowe zbudowali uczeni czechosłowac­ cy, niemieccy i radzieccy. Satelita działał i istniał do 5 października 1972 roku. Również Interkosmos 8 miał tradycyjny przedmiot obserwacji — określanie parametrów charakteryzu­ jących ziemską jonosferę. Odpowiednie do tego celu przyrządy zostały zbudowane w Bułgarii, Czechosło-

106

wacji, NRD i Związku Radzieckim. Parametry orbity satelity, który wystartował z Ziemi w dniu 1 grudnia 1972 roku, miały wartości: perigeum 214 km, apo­ geum 679 km, okres obiegu 93,2 min., nachylenie orbity 71 Aparatura satelity działała do 1 lutego 1973 roku, a satelita istniał do 2 marca 1973 roku i wykonał ogółem 2665 okrążeń Ziemi. Dziewiąty z kolei satelita typu Interkosmos uzyskał specjalną nazwę: Kopernik 500, został bowiem wy­ słany dla uczczenia pięćsetnej rocznicy urodzin Mi­ kołaja Kopernika, a aparaturę jego zbudowali uczeni polscy i radzieccy. Ze względu na udział Polski w jego programie sprawa zostanie omówiona szerzej w na­ stępnym rozdziale. Zadaniem satelity Interkosmos 10 wysłanego w dniu 30 października 1973 roku było kompleksowe badanie powiązań między magnetosferą i jonosferą Ziemi. (W czasie działania satelity były wysyłane ra­ kiety meteorologiczne). Aparaturę satelity skonstruo­ wali specjaliści czechosłowaccy, niemieccy i ra­ dzieccy. Parametry charakteryzujące orbitę satelity miały wartość: perygeum 265 km, apogeum 1477 km, okres obiegu 102 min., nachylenie orbity 74°. Apa­ ratura satelity działała do 6 czerwca 1974 roku, a on sam istniał do 1 lipca 1977 roku. Interkosmos 11 wystartował z Ziemi 17 maja 1974 roku. Jego aparatura naukowa została skonstruowana przez specjalistów czechosłowackich, niemieckich i radzieckich. Zadaniem jej znowu były badania krótkofalowego promieniowania słonecznego i jego wpływu na ziemską atmosferę. Parametry orbity sa­ telity miały wartość: odległość perygeum od po­ wierzchni Ziemi 484 km, apogeum 526 km, czas trwa­ nia jednego okrążenia wokół Ziemi 94,5 min., nachy­ lenie płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika ziem­

107

skiego 50°,7. Aparatura satelity działała do 3 lutego 1975 roku, a istnieć on będzie 6 lat. Interkosmos 12, który wysłano w dniu 31 paździer­ nika 1974 roku, przeprowadzał kompleksowe bada­ nia parametrów najwyższych warstw ziemskiej atmo­ sfery (na wysokościach od 264 do 708 km), a także badania materii meteoroidowej. Aparaturę jego zbu­ dowano w Bułgarii, Czechosłowacji, NRD, Rumunii, Związku Radzieckim i na Węgrzech. Jedno okrążenie satelity wokół Ziemi trwało 94,1 min., a nachylenie płaszczyzny orbity miało wartość 74°,1. Urządzenia satelity działały do 20 stycznia 1975 ro­ ku, a sam satelita uległ zniszczeniu w dolnych war­ stwach atmosfery w dniu 14 lipca 1975 roku. W dniu 27 marca 1975 roku wystartował z Ziemi sputnik Interkosmos 13. Miał on nowy program naukowy — obserwację współoddziaływania na sie­ bie cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym i promieniowań elektromagnetycznych. Służącą do tego aparaturę zbudowali uczeni czechosłowaccy i ra­ dzieccy. Parametry orbity satelity miały wartość: perygeum 296 km, apogeum 1714 km, okres obiegu 104,9 min., nachylenie orbity 83°. Przyrządy satelity działały do 16 czerwca 1975 roku, a on sam istnieć będzie 4 lata. W dniu 2 listopada 1975 roku wystartowała z Zie­ mi trzecia z kolei rakieta Wertikal. Osiągnęła ona rekordową wysokość 502 km. Zbudowana w Bułgarii, Czechosłowacji, NRD i Związku Radzieckim aparatura naukowa mierzyła parametry charakteryzujące najwyższe warstwy atmo­ sfery i rejestrowała oddziaływanie na nią promienio­ wania nadfioletowego. Interkosmos 14 został wysłany 11 grudnia 1975 roku. Okrążał Ziemię na wysokości od 345 km do 108

1707 km i rejestrował w obrębie magnetosfery naszej planety promieniowania elektromagnetyczne o nis­ kiej częstotliwości, strukturę jonosfery i intensyw­ ność strumieni mikrometeoroidów. Przyrządy nau­ kowe dla tego satelity zostały zbudowane przez specjalistów bułgarskich, czechosłowackich, NRD, radzieckich i węgierskich. Jedno okrążenie satelity wokół Ziemi trwało 105,3 min., a płaszczyzna orbity była nachylona względem płaszczyzny równika ziem­ skiego pod kątem 74°. Urządzenia satelity funkcjo­ nowały do 28 czerwca 1975 roku, a on sam krążyć będzie wokół Ziemi przez 5 lat. Zupełnie nowy program realizował satelita Inter­ kosmos 15 wysłany 19 czerwca 1976 roku. Był to bowiem sputnik technologiczny, a zadaniem jego było wypróbowanie różnych urządzeń przeznaczo­ nych dla bazy satelitarnej Salut, w tym aparatury tele­ metrycznej. Orbita satelity była odległa od Ziemi od 487 do 521 km. Jedno okrążenie wokół Ziemi trwało 94,6 min., a nachylenie orbity wynosiło 74°. W ekspe­ rymencie tym uczestniczyli specjaliści z Bułgarii, Cze­ chosłowacji, Polski, NRD i Związku Radzieckiego. Aparatura satelity działała do 30 października 1976 roku, a on sam istnieć będzie 6 lat. Start Interkosmosu 16 odbył się w dniu 27 lipca 1976 roku. Sputnik ów miał program naukowy tra­ dycyjny dla satelitów tej serii, a mianowicie obserwa­ cje oddziaływania nadfioletowego i rentgenowskiego promieniowania Słońca na górne warstwy atmosfery ziemskiej. Jak zwykle więc służącą do tego aparaturę pomiarową wykonali specjaliści czechosłowaccy, nie­ mieccy i radzieccy. Parametry orbity były zbliżone do parametrów orbit poprzednich satelitów o takim przeznaczeniu. Interkosmos 16 poruszał się na wy­ sokości od 465 do 523 km, jedno okrążenie wokół

109

Ziemi trwało 94,4 min., a nachylenie płaszczyzny orbity miało wartość 50°,6. Satelita istnieć będzie 6 lat. Po locie Interkosmosu 16 nastąpiła dłuższa prze­ rwa w wysyłaniu satelitów tej serii. W dniu 14 października 1976 roku wystartowała na wysokość aż 1512 km rakieta Wertikal 4. Następnego satelitę typu Interkosmos, o numerze 17, wysłano we wrześniu 1977 roku. Większość sputników serii Interkosmos miała masę około 320 kg, tylko Interkosmos 6 miał prawdopodob­ nie masę około 5500 kg. Chociaż satelity Interkosmos i rakiety geofizyczne Wertikal stanowią dla uczonych z krajów socjalistycz­ nych zasadnicze narzędzie badawcze, to jednak współpraca tych krajów na polu kosmonautyki nie ogranicza się do badań wykonywanych tylko za pomocą tych dwóch typów urządzeń. Jak już wspomniałem, zaczęła się ona w istocie rzeczy już od chwili wysłania pierwszego sputnika naszej planety. Był on obserwowany we wszystkich krajach socjalistycznych, przy czym te spontaniczne początkowo obserwacje rychło zaczęły nabierać cha­ rakteru zorganizowanego. Oczywiście obserwowane były także wszystkie następne sputniki. Niektóre jednak z satelitów wysła­ nych przez ZSRR były obserwowane szczególnie intensywnie, ponieważ lot ich odbywał się między innymi właśnie w tym celu, zgromadzone zaś ob­ serwacje wspólnie opracowywano. Były to satelity: Kosmos 261, wysłany w dniu 20 grudnia 1968 ro­ ku, perygeum 217 km, apogeum 670 km, okres obiegu 93,1 min., nachylenie orbity 71 Przeznaczony on

110

był do badań górnych warstw atmosfery. Polska uczestniczyła aktywnie w obserwowaniu satelity, a przekazane z niego dane pomiarowe były pierwszy­ mi danymi satelitarnymi samodzielnie opracowanymi przez polskich uczonych. Kosmos 321, wysłany 20 stycznia 1970 roku, pery­ geum 280 km, apogeum 507 km, okres obiegu 92 min., nachylenie orbity 71°; badania górnych warstw atmosfery. Kosmos 348, wysłany 13 czerwca 1970 roku, peri­ geum 212 km, apogeum 680 km, okres obiegu 93 min., nachylenie 71 °; badania związku między zmia­ nami parametrów górnych warstw atmosfery a ak­ tywnością słoneczną. Kosmos 381, wysiany 2 grudnia 1970 roku, peri­ geum 985 km, apogeum 1023 km, okres obiegu 105 min., nachylenie orbity 74°; badanie parame­ trów jonosfery. Na satelicie tym obok aparatury ra­ dzieckiej znajdowała się też aparatura wykonana w NRD. Oreol 2, wysłany 26 grudnia 1973 roku, perygeum 407 km, apogeum 1995 km, okres obiegu 109,2 min., nachylenie 74°. Na satelicie tym była umieszczona aparatura radziecka i francuska (według projektu „Arcad"), a w obserwacjach obok uczonych krajów socjalistycznych uczestniczyli też uczeni francuscy. Celem wysłania tego satelity było badanie widma i energii protonów i elektronów dla wyjaśnienia na­ tury zórz polarnych. Kosmos 690, wysłany dnia 22 października 1974 roku, perygeum 223 km, apogeum 389 km, okres obiegu 90,4 min., nachylenie 62°,8. Była umiesz­ czona na nim wykonana przez uczonych czechosło­ wackich aparatura, w której naświetlano promieniami gamma różne obiekty biologiczne. Wyniki ekspert-

111

rnentu zostały opracowane przez uczonych rumuń­ skich, czechosłowackich i radzieckich. Osobny charakter miał lot satelity Kosmos 782. W eksperymencie uczestniczyli bowiem uczeni ra­ dzieccy, amerykańscy, francuscy i czechosłowaccy, a wyniki badań zostały opracowane przez uczonych węgierskich, polskich, radzieckich, amerykańskich, francuskich i czechosłowackich. Satelita został wy­ słany 25 listopada 1975 roku, a orbitę jego charakte­ ryzowały następujące parametry: perygeum 227 km, apogeum 405 km, okres obiegu 90,5 min., nachylenie orbity 62°,8. Celem tego satelity było badanie od­ działywania warunków lotu kosmicznego na różne żywe organizmy. Kraje socjalistyczne uczestniczyły też we wspólnym wysyłaniu rakiet wysokościowych o mniejszych roz­ miarach niż potężne rakiety Wertikal. W latach 1971-1976 wysyłano z poligonu Wołgograd rakiety MR 12 i M 100, które wznosiły się na wysokość: M 100 — 100 i MR 12 — 170 km. Ce­ lem ich lotu były pomiary koncentracji cząstek nała­ dowanych, gęstości i temperatury atmosfery, opra­ cowanie metod wyznaczania parametrów charakte­ ryzujących wiatry wiejące w górnych warstwach at­ mosfery. W eksperymencie uczestniczyli uczeni buł­ garscy, radzieccy i z NRD. W latach 1973-1976 z tego samego poligonu wzlatywały rakiety NMR-06, wznoszące się na wy­ sokość 65 km. Celem było opracowanie zminiatu­ ryzowanej aparatury meteorologicznej NMR-06-Dart. W eksperymentach uczestniczyli uczeni z NRD, Pol­ ski i ZSRR. Gdy mowa o badaniach meteorologicznych, to wspomnieć należy, że uczeni z NRD współuczestni­ czyli w wysłaniu radzieckiego meteorologicznego

112

sztucznego satelity Ziemi — Meteor, który wystarto­ wał 15 maja 1976 roku. Jego zadaniem było badanie intensywności pochłaniania w ziemskiej atmosferze wysyłanego przez Ziemię promieniowania podczer­ wonego o różnej długości fal. Jak widać, współpraca krajów socjalistycznych w badaniach kosmicznych dotyczy przede wszystkim fizyki kosmicznej, czyli badań zjawisk fizycznych na Słońcu i w wysokich warstwach atmosfery naszej planety. Do prowadzenia tych badań stworzona zo­ stała specjalna grupa badawcza i osiem sekcji: fizyki górnych warstw atmosfery i jonosfery, fizycz­ nych procesów w plazmie międzyplanetarnej i jej współoddziaływania z magnetosferą Ziemi, zagad­ nień aktywności słonecznej i heliofizyki, promieni kosmicznych, ciał stałych w przestrzeni międzypla­ netarnej, na Księżycu i planetach, obserwacji sztucz­ nych satelitów Ziemi dla potrzeb geodezji i geofizyki, elektroniki kosmicznej i wreszcie — opracowywania wyników eksperymentów. Pomiary z dziedziny fizyki kosmicznej zostały prze­ prowadzone zwłaszcza przez satelity Interkosmos 1, 4, 7, 11 i 16. Sputniki te były wyposażone w spe­ cjalne urządzenie, które trzykrotnie przepatrywało tarczę Słońca w czasie każdego okrążenia satelity wokół Ziemi. Badały one przede wszystkim krótko­ falowe promieniowanie Słońca. Odrębną grupę — zawierającą inną wersję apa­ ratury — reprezentowały satelity: Interkosmos 9 (Kopernik 500), 3, 5, 10, 12, 13 i 14, które odbierały i badały długofalowe promieniowanie radiowe Słoń­ ca. Na satelitach Interkosmos 3, 5 i 13 przeprowadzano badania magnetyczne, stanu radiacji w przestrzeni okołoziemskiej i elektromagnetycznych procesów w 8

113

plazmie jonosferycznej. Aparatura tych sputników badała też wysypywanie się cząstek z wokółziemskich stref radiacji, a także związek między strumie­ niami cząstek naładowanych i rozchodzeniem się fal elektromagnetycznych w plazmie jonosferycznej, Satelita Interkosmos 12 badał między innymi che­ miczny skład górnych warstw atmosfery i jego zależ­ ność od wpadających do atmosfery meteoroidów. Cechą aparatury satelitów Interkosmos 2 i 8, odróżniającą je od innych sputników tego typu, był brak fotoogniw słonecznych. Interkosmosy 2 i 8 badały parametry jonosfery wzdłuż trajektorii lotu. Były to satelity trzeciej wersji konstrukcyjnej. Czwartą modyfikację reprezentował satelita In­ terkosmos 6, jedyny na razie sputnik serii Interkos­ mos o dużej masie, przeznaczony do badania pro­ mieniowania kosmicznego o wielkiej energii między innymi za pomocą bloku emulsji jądrowej (fotogra­ ficznej), który powrócił następnie na Ziemię po sześciu dniach ekspozycji w przestrzeni kosmicznej. Satelita ten miał w czasie lotu stabilizowaną orientację przestrzenną. Trzeba tu wspomnieć, że kraj nasz jako jedyne poza Związkiem Radzieckim państwo w obozie socjalistycznym zaczął rozwijać własną technikę ra­ kietową. Opracowano u nas niewielkie, ale bardzo udane jednoczłonowe rakiety badawcze — Meteor 1 (około 200 wzlotów) i Meteor 2 (7 wzlotów). Ale ponieważ pułap tych rakiet wynosił tylko 40 i 70 km, eksperymenty owe nie mogą być nazwane kosmonautycznymi. Również pułap dwuczłonowej rakiety Meteor 3, po raz pierwszy wypróbowanej w 1968 ro­ ku, nie przekraczał 70 km. Na tym — w związku z osiągnięciem zaplanowanych celów — zamknięto program konstruowania rakiet.

114

Istotny jest wkład krajów socjalistycznych w badania z dziedziny medycyny i biologii kosmicznej. Realizacja wspólnego programu na tym polu trwa od narady specjalistów, która odbyła się w kwietniu 1967 roku w Moskwie. Uzgodniono na niej prowadzenie badań przede wszystkim w następujących dziedzinach: Fizjologia kosmiczna — badanie oddziaływania na organizm człowieka zjawisk występujących w czasie lutu kosmicznego. Radiobiologia kosmiczna — badanie oddziały­ wania promieniowań jonizujących występujących w czasie lotu kosmicznego i opracowanie środków farmakologicznych zabezpieczających przed skutkami napromienio Zagadnienia medycyno-biologiczne związane z tworzeniem zamkniętych systemów ekologicznych. (Badania na tym polu zostały jednak podjęte dopiero w 1972 roku. Zajęli się nimi uczeni z Polski, Rumunii, Związku Radzieckiego i Czechosłowacji). Uzgodnione zostały następujące zasadnicze formy współpracy: Wzajemne odwiedziny specjalistów w celu doko­ nywania wspólnych badań i dla zapoznania się z badaniami prowadzonymi u innych uczestników wspól­ nego programu. Wzajemne odwiedziny dla wygłoszenia wykładów i w celu konsultacji. Organizacja wspólnych konferencji i sympozjów. Wymiana rezultatów badań, metodyki i aparatury. Wspólne konferencje odbyły się: w lipcu 1968 roku w Związku Radzieckim, we wrześniu 1969 roku w Bułgarii, we wrześniu 1970 roku na Węgrzech,

115

We wrześniu 1971 roku w Czechosłowacji, w czerwcu 1972 roku w Polsce, w czerwcu 1973 roku w NRD, w maju 1974 roku w Rumunii, w maju 1975 roku na Węgrzech. W badaniach z dziedziny fizjologii kosmicznej w pierwszej kolejności zajęto się określeniem wpływu na organizmy żywe stanu nieciężkości, a także hipokinezji (bezruchu). W ten ostatni temat badawczy bardzo istotny jest wkład uczonych polskich, a warto tu zauważyć, że prace te mają duże znaczenie prak­ tyczne, gdyż w naszych czasach dla społeczeństw wysoko rozwiniętych charakterystyczny jest niedo­ statek aktywności ruchowej. Badania te mają między innymi na celu opracowanie terapii przeciwdziała­ jącej zakłóceniom krwiobiegu w warunkach bez­ ruchu. Ważnym problemem naukowym jest konieczność zbadania odporności żywych organizmów na dzia­ łanie przeciążeń po długotrwałym stanie nieciężkości. Zgodnie z tym, czego oczekiwano, okazało się, że ulega ona znacznemu obniżeniu. Poszukuje się więc. różnych sposobów przeciwdziałania (odpowiedni trening, środki farmakologiczne, a nawet zainstalo­ wanie — na dużym statku kosmicznym — wirówki wytwarzającej siłę odśrodkową, zastępującą siłę cią­ żenia). Ciągle prowadzone są też badania nad wpływem na człowieka atmosfery kabiny statku kosmicznego. Chodzi tu o zapewnienie wysokiej sprawności załogi. Jednocześnie nadal bada się problemy związane z nagłą dekompresją, przy czym korzystniejsza może być mieszanina tlenowo-helowa niż tlenowo-azotowa. W ramach tych prac badano również wpływ przesycenia atmosfery tlenem (w ZSRR), a także jego niedosytu (w Polsce). Okazało się, że jeżeli zawartość

116

tlenu jest mniejsza niż 2/3 normalnej, występują już wyraźnie niekorzystne zakłócenia stanu organizmu. Uczeni polscy i radzieccy prowadzą szeroko zakrojone badania oddziaływania temperatury na organizm kosmonautów, a uczeni rumuńscy — zakłóceń wy­ miany solno-wodnej w organizmie w warunkach przegrzania. W Polsce, Związku Radzieckim, Rumunii i Cze­ chosłowacji prowadzi się też badania dotyczące wy­ żywienia załogi w warunkach lotu kosmicznego. Ciekawe wyniki uzyskano w naszym kraju w kulty­ wacji glonów chlorella i chlamidomonad. Prawie we wszystkich krajach dokonuje się prac na polu psychologii kosmicznej. W Polsce opraco­ wano ciekawe sposoby oceny cech temperamentu badanych. W ostatnim okresie rozpoczęto prace nad oddzia­ ływaniem biorytmów na stan organizmu. Okazało się, że ten nie doceniany początkowo czynnik od­ grywa bardzo poważną rolę. Ciekawe wyniki na tym polu osiągnięto w naszym kraju. Niezwykle ważną dziedzinę stanowi badanie od­ działywania promieniowań jonizujących na organizmy żywe. Jak wiadomo, w czasie lotu kosmicznego lu­ dzie wystawieni są na różne rodzaje promieniowań jonizujących. Przy dotychczasowych lotach nie miało to co prawda większego znaczenia, ale gdy pobyt w kosmosie trwać będzie miesiące, a zwłaszcza lata, promieniowania jonizujące staną się nad wyraz nie­ bezpieczne. Okazało się przy tym, że szczególnie groźne są cząstki promieniowania kosmicznego (ga­ laktycznego) o dużej masie. Program wspólnych prac na tym polu obejmuje: Przeprowadzenie wieloletnich badań z psami, które

117

poddaje się w warunkach laboratoryjnych takiemu napromieniowaniu, jakiego doznałyby w przestrzeni kosmicznej. Uzyskanie danych o cofaniu się w organizmie zmian wywołanych chronicznym napromieniowa­ niem. Opracowanie metod napromieniowania ciężkimi jonami biologicznych obiektów doświadczalnych. Zbadanie oddziaływania przeciążeń, promieniowań o wysokiej częstotliwości, obrotu, wibracji i hipoksji (niedotlenienia) na odporność przeciwradiacyjną. Poszukiwanie metod oceny indywidualnej odpor­ ności przeciwpromiennej. Skonstruowanie manekina mogącego w badaniach zastąpić człowieka. Głównym celem tych prac jest określenie dopusz­ czalnych dawek radiacji zależnie od rodzaju lotu i jego długotrwałości. Ciekawe wyniki uzyskano w ZSRR, gdzie 220 psów poddawano przez 3 oraz 6 lat napromienio­ waniem naśladującym te, jakich doznałyby w tyleż czasu trwającym locie kosmicznym. Stosowano bądź chronicznie promienie gamma, dozę 21, 63 lub 125 rad na rok (łącznie 750 rad w ciągu 6 lat), bądź i chronicznie, i okresowo napromieniowanie dawką od 8 do 42 rad (łącznie 1130 rad w ciągu 6 lat). W wyniku tych doświadczeń stwierdzono, że dla kosmonautów w wieku powyżej 35 lat dopuszczalna łączna dawka wynosi: lot jednoroczny — 200 ber, dwuletni — 250 ber, trzyletni — 275 ber. W Związku Radzieckim i Czechosłowacji badano też skutki ostrego napromieniowania dawkami 0,1; 1; 5; 10; 20; 7; 36; 50; 53; 100 i 300 rad na dobę. Okazało się, że dawka od 0,1 do 1, stosowana przez 180 dni, nie powoduje szkodliwych następstw, a

118

nawet dawka 10 rad na dobę, stosowana przez 240 dni, też nie jest jeszcze groźna, choć powoduje już wyraźne zmiany w układzie krwiotwórczym. Specjaliści z NRD i ZSRR prowadzili eksperymenty z napromieniowaniem biologicznych obiektów do­ świadczalnych ciężkimi jonami i protonami przyspie­ szanymi w cyklotronach w Związku Radzieckim i w NRD. W związku z tym, że w czasie bardzo długo trwa­ jących lotów kosmicznych występujące w przestrzeni kosmicznej promieniowania jonizujące stanowić będą najpoważniejsze zagrożenie, niezwykle wiele uwagi poświęca się wynalezieniu sztucznie zwiększających odporność lub też wzmagających naturalną odpor­ ność organizmu na ich działanie środków farmakolo­ gicznych. W wyniku tych badań udało się wynaleźć cały szereg takich substancji. Prowadzone są też ba­ dania nad sposobami i środkami leczenia choroby po­ promiennej. Również na tym polu osiągnięto po­ ważne rezultaty. Prace te prowadzone są w Bułgarii, Polsce, Czechosłowacji i Związku Radzieckim. Współdziałanie krajów socjalistycznych w dziedzi­ nie biomedycyny kosmicznej nie ogranicza się tylko do badań laboratoryjnych na Ziemi czy opracowywa­ nia danych uzyskanych przez radzieckie aparaty kos­ miczne; kraje socjalistyczne uczestniczą również ak­ tywnie w badaniach wykonywanych w kosmosie. Taki charakter miał na przykład lot biosatelity Kos­ mos 690, wysłanego w 1974 roku. W maju 1974 roku podjęto na naradzie w Buka­ reszcie decyzję odnośnie planów dalszej współpracy w latach 1976—1980. Między innymi ustalono, że w NRD, Czechosłowacji i Związku Radzieckim zos­ tanie opracowana portatywna aparatura do badania wymiany g azowej żywych organizmów w locie kos-

119

micznym. Specjaliści węgierscy, radzieccy i czecho­ słowaccy będą badać w locie naturalne dobowe i sezonowe zmiany odporności na działanie promie­ niowań jonizujących. Uczeni z Węgier i Związku Ra­ dzieckiego opracowali manekin kosmonauty, zastę­ pujący w tych badaniach żywego człowieka. Two­ rzywo, z którego jest wykonany, reaguje na napro­ mieniowanie w sposób podobny jak tkanki ludzkie. Nie trzeba dodawać, że wynalezienie takiego tworzy­ wa i skonstruowanie manekina nie było prostym zadaniem. Jak widać, kraje socjalistyczne, chociaż wówczas jeszcze nie wysyłały własnych kosmonautów, miały jednak już wcale niemały wkład w rozwój dyscypliny wiedzy, z której korzystali kosmonauci radzieccy, a nawet amerykańscy, jako że istnieje wymiana infor­ macji w tej dziedzinie między Związkiem Radzieckim i Stanami Zjednoczonymi. Polska bierze żywy udział w programie eksploatacji satelitów o przeznaczeniu utylitarnym. Na Śląsku zbudowano stację odbierającą dane z meteorologicz­ nych satelitów Ziemi — radzieckich, serii Meteor, a także amerykańskich. Toteż między innymi w opar­ ciu o czerpane systematycznie stamtąd dane opraco­ wywane są u nas prognozy meteorologiczne, co w istotny sposób polepszyło ich dokładność. Nie trzeba uzasadniać, że ma to bardzo poważne znacze­ nie gospodarcze. Badania na polu meteorologii satelitarnej obejmo­ wały początkowo przekazywanie obrazów zachmu­ rzenia Ziemi, uzyskiwanych zarówno w promienio­ waniu widzialnym, jak też i podczerwonym, co umoż­ liwia wykonywanie obserwacji także w nocy. Trzeba jednak było znaleźć metody opracowywania i klasy­ fikowania uzyskiwanych obrazów, co bynajmniej nie

120

było proste ze względu na różnorodność i złożoność typów zachmurzenia. Tej wielkiej i żmudnej pracy dokonali specjaliści z Bułgarii, Węgier, Niemieckiej Republiki Demokratycznej, Rumunii i ZSRR. Specja­ liści bułgarscy, rumuńscy i radzieccy przeprowadzili cykl badań teoretycznych i synoptyczno-statystycznych, na podstawie których ustalono związki między przestrzenną strukturą form obłoków a systemami prądów atmosferycznych i regionalne osobliwości tych zjawisk. Umożliwia to dokładne wyznaczanie pozycji i trajektorii cyklonów. Oprócz takich zjawisk badano też zjawiska o mniej­ szej skali, na przykład obłoki kłębiaste i ich zależność od rzeźby terenu i lokalnych prądów powietrznych. W meteorologii satelitarnej rychło jednak zapocząt­ kowano badania drugiego etapu, a mianowicie ba­ dania promieniowań wysyłanych przez powierzchnię Ziemi i jej atmosferę, co umożliwia mierzenie tempe­ ratury powierzchni lądu, morza i atmosfery na różnych wysokościach — nawet do 40 km, a więc niezwykle rozszerza ilość informacji. Ponadto można badać na tej drodze stężenie różnych gazów — w tym pary wodnej — na różnych wysokościach, a także stężenie aerozoli. Możliwe też stało się mierzenie wysokości górnej warstwy obłoków, co ma duże znaczenie na przykład dla lotnictwa. W związku z rolą tych badań podjęto szeroko za­ krojone prace nad skonstruowaniem potrzebnej dla ich przeprowadzania aparatury spektrometrycznej i stworzeniem metod opracowywania i wykorzysty­ wania danych otrzymanych z tej aparatury. Osobne miejsce w meteorologii kosmicznej zajmują badania za pomocą rakiet meteorologicznych. Jako najważniejsze na pierwszym etapie postanowiono rozwiązać dwa zadania:

121

1. Skonstruować odpowiednie przyrządy pomiaro­ we, opracować teorię pomiarów i wypróbować w praktyce. Uczestniczą w tym specjaliści z Bułgarii, NRD, Polski, Rumunii i ZSRR. 2. Przeprowadzić badanie prawidłowości rozwoju zjawisk meteorologicznych w stratosferze i mezosferze i związku tych procesów ze zjawiskami w jonosferze, a zwłaszcza w troposferze. W pracach tych uczestniczą specjaliści z Bułgarii, NRD, Polski i Związ­ ku Radzieckiego. Okazało się, że szczególne znaczenie ma badanie zjawisk do wysokości 80 km. Ponieważ prace te muszą być systematyczne, pożądane jest, aby można je było wykonywać za pomocą niewielkich i tanich rakiet, co wymaga z kolei skonstruowania małogabarytowej aparatury pomiarowej. Prowadzi się też w NRD badania nad określeniem kierunku i prędkości wiatrów, a także gęstości atmosfery. W tym celu wypuszcza się na przykład z rakiet wyso­ kościowych kuliste sondy i małe dipole (igiełki), których opadanie w atmosferze śledzi się za pomocą radiolokatorów. Drugi etap wspólnych prac w dziedzinie meteoro­ logii kosmicznej ma na celu: 1. Opisanie zjawisk meteorologicznych, zbadanie ich zmienności i czynników wpływających na ich formowanie się, włączając w to oddziaływanie pro­ mieniowania słonecznego i procesów jonosferycznych, wreszcie analizę zmian sezonowych. 2. Badania okresowych zmian cyrkulacji atmosfe­ rycznej w stratosferze i mezosferze w rejonach przyrównikowych i ich powiązania z cyrkulacją w innych rejonach Ziemi. 3. Porównanie różnych metod badań rakietowych i innych. Prace te mają na celu dalsze podniesienie dokład-

122

ności i efektywności rakietowych sondaży górnych warstw atmosfery. Są ważne dlatego, że zjawiska w tych warstwach wpływają na pogodę w troposferze. Przyczyni się to więc do istotnego polepszenia jakości pracy służby meteorologicznej. W związku z tym, że opracowanie odpowiedniej aparatury ma niezwykle duże znaczenie, w organizacji Interkosmos istnieje specjalna sekcja zajmująca się tylko tym problemem. Szczególnie owocny wkład w jej prace wnoszą uczeni NRD. Specjalna grupa robocza dla spraw meteorologii na swych naradach w 1974 roku w Moskwie i w 1975 roku w Weimarze ustaliła kierunki i tematy badań naukowych i prac doświadczalno-konstrukcyjnych na najbliższą pięciolatkę 1976-1980. Celem tych prac jest: Zdalne określenie parametrów charakteryzujących stan atmosfery, aby uzyskać dane o pionowym roz­ kładzie temperatury, wilgotności i zawartości ozonu. Wykorzystanie danych ze sztucznych satelitów w synoptycznej analizie i prognozach pogody. Opracowanie systemów rakiet meteorologicznych, przyrządów i metod sondaży w celu polepszenia i rozszerzenia eksperymentów sondażowych. Opracowanie metod analizowania i prognozowa­ nia stanu górnych warstw atmosfery na podstawie danych satelitarnych, rakietowych i pomiarów zdal­ nych.

Kraj nasz uczestniczy także w drugim — czysto utylitarnym — programie kosmonautycznym, a mia­ nowicie w programie Intersputnik. Celem jego jest tworzenie sieci łącznościowych przy wykorzystaniu

123

radzieckich łącznościowych satelitów Ziemi — typu Mołnia 1 (Błyskawica) — poruszających się po wy­ dłużonych orbitach eliptycznych z perygeum na wy­ sokości około 500 km, a apogeum na wysokości około 40 000 km, a także geostacjonarnych* satelitów Mołnia 2. W systemie tym wykorzystywane są specjalne na­ ziemne stacje służące do łączności z satelitami Moł­ nia. W Związku Radzieckim istnieje już kilkadziesiąt takich stacji, w Polsce (w Psarach w Górach Święto­ krzyskich) — jedna, także po jednej na Kubie, w Cze­ chosłowacji, w NRD i w Mongolii, w budowie są stacje w Bułgarii i na Węgrzech. System tych stacji, któremu nadano nazwę Orbita, umożliwia łączność na obszarze wszystkich krajów socjalistycznych. Na stacji naziemnej systemu Orbita znajdują się: Ruchoma paraboliczna antena nadawczo-odbiorcza o średnicy 12 m. Falowód. Aparatura automatycznie nakierowująca antenę na satelitę. Nadajnik. Odbiornik (typu parametrycznego o małych zakłó­ ceniach własnych). Aparatura telewizyjna. Aparatura telefoniczna. Urządzenia kontrolno-pomiarowe. Aparatura łączności technicznej. Przyłącza do naziemnych sieci łącznościowych. 'Satelity te okrążają Ziemię na wysokości około 36 000 km po orbicie kołowej w płaszczyźnie równika w kierunku z zachodu na wschód, czyli ruchem zgodnym z kierunkiem obrotu Ziemi. Ponieważ czas trwania jed­ nego okrążenia Ziemi przez takiego satelitę wynosi 2311 56m i 20s,4, czyli jest dokładnie równy czasowi trwania jednego obrotu Ziemi, więc sate­ lita ciągle tkwi ponad tym samym punktem równika.

124

Urządzenia pomocnicze. Niemal w całej aparaturze elektronowej zastoso­ wano elementy półprzewodnikowe. W warunkach współczesnego rozwoju nauki i tech­ niki nieprzerwanie rośnie ilość przekazywanych in­ formacji, rosną też wymagania co do szybkości i dokładności ich przekazywania, toteż pojawiła się pilna potrzeba ulepszenia środków łączności. W 1965 roku dziewięć krajów socjalistycznych: Bułgaria, Czechosłowacja, Kuba, Mongolia, NRD, Polska, Ru­ munia, Węgry i Związek Radziecki podjęło więc de­ cyzję o współpracy w dziedzinie łączności satelitarnej i o utworzeniu w tym celu organizacji Intersputnik. Na tej podstawie zorganizowane zostały robocze konferencje: W październiku 1967 roku w Sofii w celu uzgodnie­ nia finansowych i prawnych aspektów współpracy. W czerwcu 1968 roku w Budapeszcie w celu roz­ patrzenia i przyjęcia wstępnego projektu. W czerwcu 1969 roku w Berlinie dla rozpatrzenia aspektów technicznych. W marcu 1970 roku w Ułan Bator i w lutym 1971 roku w Bukareszcie w celu rozpatrzenia i przyjęcia ostatecznego tekstu porozumienia. Zostało ono podpisane 15 listopada 1971 roku w Moskwie, weszło w życie 12 lipca 1972 roku, a narada, która odbyła się w październiku 1972 roku w Warszawie, podsumowała rezultaty dotychczaso­ wych prac. Porozumienie ma charakter uniwersalny, to znaczy, że mogą do niego przystąpić dowolne kraje na za­ sadzie wzajemnego poszanowania swych suweren­ nych praw, na zasadzie pomocy i korzyści wzajem­ nych i na zasadzie równoprawności krajów małych i dużych.

125

Siedziba organizacji znajduje się w Moskwie, a jej władzami są: Zgromadzenie Ogólne wszystkich uczestników dla podejmowania zasadniczych decyzji. Każdy kraj uczestniczący deleguje do Zgromadzenia Ogólnego jednego przedstawiciela i ma jeden głos. Zgromadze­ nie zbiera się nie rzadziej niż raz na rok, ale może w razie potrzeby zbierać się natychmiast. Jest rzeczą znamienną, ze zgromadzeniu nie wolno narzucać czegokolwiek członkom i mogą oni pisemnie odmó­ wić wykonania jego decyzji, co jednak w praktyce się nie zdarza. Dyrekcja — stały organ administracyjno-wykonawczy, kierowany przez obieranego dyrektora i jego zastępcę. Wyboru ich dokonuje Zgromadzenie Ogólne co 4 lata. Personel dyrekcji rekrutuje się ze wszystkich uczestniczących krajów w równych proporcjach iloś­ ciowych i składa się z wysoko wykwalifikowanych specjalistów. W celu kontrolowania działalności finansowej ist­ nieje Komisja Rewizyjna. Dla umożliwienia działalności wszystkie kraje uczestniczące wnoszą fundusz zakładowy i obrotowy w wysokości proporcjonalnej do stopnia wykorzys­ tywania sieci łącznościowej, pokrywają też w rów­ nych proporcjach wydatki na pracę dyrekcji i organi­ zację narad. Dochody organizacji dzielone są między wszyst­ kich członków proporcjonalnie do ich wkładów. Walutą obliczeniową są franki w złocie. Kanały łącznościowe przydziela się poszczególnym uczestnikom organizacji stosownie do aktualnego zapotrzebowania. Jeżeli część kanałów jest nie wy­ korzystana, mogą one być wydzierżawione. 126

Językami urzędowymi organizacji są: angielski, hiszpański, rosyjski i francuski. Sztuczne satelity systemu stanowią własność orga­ nizacji, bądź są wydzierżawiane od jednego z jej członków, stacje naziemne stanowią własność po­ szczególnych krajów uczestniczących. Przekazywanie sygnałów ku satelitom odbywa się na fali o długości 5 cm, a fale radiowe wysyłane z sa­ telitów ku stacjom naziemnym mają długość 7,5 cm. Prowadzi się jednak prace nad wykorzystaniem fal jeszcze krótszych. Moc nadajników na satelitach jest wyjątkowo duża, gdyż ma wartość 50 W. Za pośrednictwem satelitów Mołnia można prze­ kazywać równocześnie: Czarno-biały lub kolorowy program telewizyjny razem z towarzyszącym dźwiękiem. Programy radiowe. Sygnały techniczne (typu telegraficznego). Jeżeli satelitę wykorzystywano do łączności tele­ fonicznej, ilość kanałów wynosiła 200, ale zwiększo­ no ją obecnie do 800. Równocześnie przesyłane są też telegraficzne sygnały techniczne. W sieci telefonicznej istnieją stałe kanały między poszczególnymi stacjami naziemnymi, jak też kanały doraźnie podłączane według aktualnego zapotrzebo­ wania, przy czym istnieje tendencja do stosowania tego drugiego systemu przy operatywnym jego eks­ ploatowaniu, gdyż jest on bardziej nowoczesny, wy­ dajny i ekonomiczny. Od chwili wejścia systemu do eksploatacji odbyły się sesje Zgromadzenia Ogólnego: w 1972 roku w Moskwie, w 1973 roku w Warszawie, w 1974 roku w Budapeszcie i w 1975 roku w Moskwie. W 1972 roku odbyła się w Warszawie sesja grupy roboczej, podczas której ustalono plan prac na lata

127

1972-1974, obejmujący przede wszystkim rozwią­ zanie następujących zagadnień: Zastosowanie do łączności fal jeszcze krótszych (kieruje tymi pracami NRD). Zwiększenie ilości kanałów łącznościowych. Podwyższenie efektywności systemu oraz jego optymalizację (kieruje tymi pracami ZSRR). Prognozowanie zapotrzebowania na kanały łącz­ nościowe i określanie parametrów techniczno-eko­ nomicznych (tymi pracami kieruje ZSRR). Problem uniknięcia wzajemnych zakłóceń z na­ ziemnymi systemami ultrakrótkofalowymi (tymi pra­ cami kieruje CSRS). Problem tworzenia systemów przekazywania syg­ nałów (zwłaszcza telewizyjnych) bezpośrednio do zwykłych anten odbiorczych (tymi pracami kieruje Polska). Dodać jeszcze można, że w niedalekiej przyszłości polskie statki i samoloty, przebywające dalekie trasy, zaczną wykorzystywać satelitarny system nawigacyj ny, czyli zaczniemy uczestniczyć w trzecim czysto utylitarnym przedsięwzięciu kosmonautycznym, także nadzwyczaj korzystnym i opłacalnym. Dziesięcioletnie doświadczenie na polu współpracy krajów socjalistycznych w dziedzinie pokojowych badań i wykorzystania kosmosu pozwala optymis­ tycznie zapatrywać się na dalszy jej rozwój. Dość po­ wiedzieć, że powstał nawet projekt skonstruowania w Polsce przyrządu, który zostałby wysłany w ra­ dzieckim aparacie automatycznym na powierzchnię Księżyca, co byłoby pierwszym tego rodzaju przed­ sięwzięciem w ramach współpracy krajów socjalis­ tycznych. Przyrząd ten projektowany jest na Politech­ nice Warszawskiej, a ma służyć do precyzyjnego mierzenia kątów, czyli jest to specjalnego typu teo-

128

dolit. Umożliwi on bardzo dokładne wyznaczenie współrzędnych selenograficznych w drodze pomiarów na samej powierzchni Księżyca, co dotychczas nie było jeszcze robione nawet przez wyprawy załogowe. Główną trudność w trakcie budowy przyrządu nastręczy zapewnienie jego niezawodnej pracy pod zdalną tylko kontrolą z Ziemi oraz zapewnienie samorzutnego poziomowania się, i to z bardzo dużą do­ kładnością. Siedząc pomyślny rozwój współpracy krajów socja­ listycznych w dziedzinie kosmonautyki, wielu specja­ listów wyrażało pogląd, że doprowadzi ona także do toalizacji lotów kosmonautów z krajów uczestniczą­ cych w tym programie. Latem 1976 roku Związek Radziecki wystąpił wła­ śnie z taką inicjatywą. Podobnie jak przed dziesię­ ciu laty tak i obecnie osiem współpracujących kra­ jów entuzjastycznie odniosło się do tej propozycji. Już w grudniu 1976 roku przybyła do centrum wysz­ kolenia kosmonautów radzieckich grupa Polaków, obywateli Czechosłowacji i obywateli Niemieckiej Republiki Demokratycznej, którzy rozpoczęli wraz z kosmonautami radzieckimi odpowiednie przeszko­ lenie...

„Kopernik" w kosmosie

Do lotu polskiego kosmonauty szczególne miejsce w udziale Polski w pracach Interkosmosu zajmował eksperyment ze sputnikiem Interkosmos 9. Jego aparatura naukowa została skonstruowana wyłącznie przez uczonych polskich i radzieckich*, a satelita jako jedyny z serii Interkosmos miał dodatkową nazwę Kopernik 500. Został zaś wysłany dla uczczenia pięć­ setnej rocznicy urodzin Mikołaja Kopernika**, ob­ chodzonej na całym świecie z inicjatywy UNESCO jako Rok Kopernikowski. Start satelity Kopernik 500 nastąpił w dniu 19 kwiet­ nia 1973 roku o godzinie 13 minut 21 czasu mos­ kiewskiego. (W czasie wzlotu rakiety nośnej na wy­ sokości 17 km odpadła osłona aerodynamiczna gło­ wicy, a na wysokości 40 km po 70 sek. lotu — pierwszy człon rakiety nośnej. W 350 sek. później na wysokości 202 km nastąpiło odłączenie się satelity od drugiego członu rakiety nośnej). Satelita poruszał się wokół Ziemi w odległości od 202 km (w perygeum) do 1551 km (w apogeum). Jedno jego okrążenie wokół Ziemi trwało 102,2 minuty. Płaszczyzna orbity * Na satelicie znajdowała się też aparatura czechosłowacka — specjal­ nego typu radionadajnik telemetryczny, służący do przesyłania danych naukowych na Ziemię; pomiarów naukowych urządzenie to jednak nie wykonywało. **Przypadającej 19 lutego 1973 roku.

130

Interkosmosu 9 była nachylona do płaszczyzny równi­ ka ziemskiego pod kątem 48°43' (mógł on przelaty­ wać nad wszystkimi punktami powierzchni naszej pla­ nety zawartymi między 48°43' równoleżnikiem szero­ kości geograficznej południowej i 48°43' równoleżni­ kiem szerokości geograficznej północnej)*. Jak to już weszło niejako w tradycję w związku z satelitami serii Interkosmos, także aparatura Koper­ nika 500 przeznaczona była do rejestrowania pew­ nych zjawisk na Słońcu oraz w ziemskiej jonosferze. Zarówno jeden, jak i drugi rodzaj badań ma dużą wartość nie tylko naukową, ale także czysto prak­ tyczną. Wszelkie zakłócenia aktywności słonecznej nie tylko odbijają się na naszym zdrowiu, o czym była już mowa, ale mają także wpływ na całą ziemską przyrodę. Stan ziemskiej jonosfery również nie jest dla nas obojętny, gdyż od niego zależy w pewnej mierze rozchodzenie się fal radiowych, także i pogoda... Orbita satelity Kopernik 500 została przewidziana tak, by poruszał się on w obrębie różnych warstw jonosfery (przypominam: na wysokości od 202 do 1551 km). Inicjatorami programu obserwacji satelity byli astronomowie toruńscy; podstawowy przyrząd naukowy — radiospektrograf — opracowano, skon­ struowano i wykonano w toruńskiej pracowni astro­ fizyki Zakładu Astronomii Polskiej Akademii Nauk (obecnie Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Ko­ pernika), w Zakładzie Radioastronomii Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu (obecnie Instytut *Z biegiem czasu parametry te ulegały oczywiście powolnym zmia­ nom. W ciągu doby apogeum orbity satelity obniżało się o około 10 km, a czas jednego okrążenia wokół Ziemi skracał się o około 1,5 min. w ciągu miesiąca. Było to wywołane wpływem oporu bardzo już rozrze­ dzonej na tej wysokości, istniejącej jednak w stanie szczątkowym atmo­ sfery.

131

Radioastronomii) i w Instytucie Lotnictwa w War­ szawie. Najważniejsze więc urządzenie imiennika wielkiego astronoma polskiego początek swój miało w jego mieście rodzinnym. Ze strony polskiej kierownikiem naukowym ekspe­ rymentu, a nie będzie przesady w określeniu, że także jego głównym inicjatorem i wykonawcą, został młody wybitny radioastronom toruński, dr Jan Hanasz. Przyrząd dokonywał obserwacji widma promienio­ wania radiowego (fal radiowych) wysyłanego przez Słońce. Pracował na czterech zakresach fal — od 0,44 do 1,75 MHz (czyli od 682 m do 171 m), od 1,60 do 3,01 MHz (czyli od 187 m do 100 m), od 2,90 do 4,42 MHz (czyli od 103 m do 68 m) i od 4,34 do 5,96 MHz (czyli od 69 m do 50 m). Bada­ niami zostało więc objęte promieniowanie radiowe Słońca o częstotliwości od 0,44 MHz do 5,96 MHz, czyli o długości fali od 682 m do 50 m, a fale radiowe o tej długości nie docierają ze Słońca do Ziemi, gdyż zatrzymuje je jonosfera naszej planety. Przy obser­ wacji każdego zakresu fal w odstępach dwunastosekundowych odbiornik przestrajał się dodatkowo na drobniejsze zakresy, co umożliwiło badanie bardzo subtelnych różnic promieniowania radiowego Słońca o różnej długości fali — był to więc przyrząd bardzo dokładny i wszechstronny. Umożliwiał uzyskanie kompleksowego materiału naukowego o charakterze promieniowania radiowego Słońca w obserwowa­ nym zakresie. Badań takich wcześniej niemal nie przeprowadzano, toteż wkroczyliśmy w dziedzinę nowatorską. Wyjaśnić tu należy, że Słońce nie promieniuje na tym zakresie fal w sposób jednostajny. Obserwujemy silne i nagłe wzrosty intensywności promieniowania, inaczej mówiąc ma ono charakter sporadyczny.

132

Heliofizycy drogą analizy zjawiska stwierdzili, że promieniowanie owo powstaje w koronie słonecznej, czyli najbardziej zewnętrznej, niezwykle rozrzedzonej, ale bardzo gorącej (ponad milion stopni!) części „atmosfery" Słońca, rozciągającej się na wiele milio­ nów kilometrów od jego powierzchni. Dalsze badania wykazały, że promieniowanie takie wydzielają te części korony, które znajdują się ponad plamami sło­ necznymi — widocznymi przez teleskopy jako miej­ sca ciemniejsze — znajdującymi się na powierzchni Słońca rejonami o obniżonej temperaturze. Nad nimi w chromosferze, czyli niższej warstwie „atmosfery" Słońca, mają miejsce gwałtowne wybuchy, zwane rozbłyskami chromosferycznymi. Są one nieprawdo­ podobnie potężne, o sile miliony razy przewyższają­ cej wybuch bomby wodorowej, i powodują owo pro­ mieniowanie nieobojętne dla Ziemi. Zaobserwowano, że wkrótce po rozbłysku na Słońcu wzrasta ilość za­ wałów serca, wylewów krwi do mózgu, a nawet — wypadków na drogach. Rozbłyski słoneczne wysyłają potężne strumienie obdarzonych ładunkiem elektrycznym cząstek ele­ mentarnych (w tym także elektronów) o prędkościach nawet 100 000 km/s. Wdzierają się one do korony słonecznej powodując w niej oscylacje (drgania) plazmy, w wyniku czego powstają fale radiowe. Już z tego mocno uproszczonego wywodu widać, że jest to proces złożony, w dodatku słabo zbadany. A do­ kładne poznanie go ma duże znaczenie nie tylko naukowe, ale i praktyczne. Do niedawna natura rozbłysków słonecznych była zupełnie nie znana i dopiero obecnie zaczyna się nam kształtować obraz zjawiska. Ich nieprawdopodobnie wielka energia powstaje być może na skutek nagłego zaniku pola magnetycznego, które w rejonie plam

133

słonecznych ma bardzo duże natężenie, tysiące razy przewyższające natężenie ziemskiego pola magne­ tycznego. A ponieważ plamy słoneczne miewają nieraz średnicę wielekroć większą od średnicy Ziemi, energia wyzwolona w wyniku nagłego zaniku pola magnetycznego na takim obszarze musi być potę­ żna. Na razie jednak nie wiemy, czy procesy te przebie­ gają rzeczywiście tak. Potrzebne są ciągłe badania. Tym ważniejsza była misja satelity Interkosmos Ko­ pernik 500, a problem podjęty przez uczonych to­ ruńskich — istotny. Aby odbierać stosunkowo długie fale, polski radiospektrograf musiał być wyposażony w antenę dipolo­ wą (typu takiego jak używana w domowych telewi­ zorach) jednak o długości ramion aż 7,5 m, co na­ stręczało pewną trudność konstrukcyjną. W czasie startu z Ziemi ramiona anteny musiały być złożone, co narzucało konstrukcję rozsuwaną (zastosowano 4 pręty rozpinające się na kształt krzyża). Drugim podstawowym przyrządem naukowym na satelicie Kopernik 500 był niskoczęstotliwościowy miernik impedancji pracujący z częstotliwością 50 kHz, zaopatrzony w prętową antenę o długości 5 m, a przeznaczony do obserwacji wpływu wywieranego na stan jonosfery przez obecność w niej metalowych przedmiotów, a także wpływu jonosfery na działanie anteny radiowej. Należy sobie bowiem zdawać spra­ wę z tego, że wyniki pomiarów wykonywanych z sa­ telitów są w jakiejś mierze zniekształcone w porówna­ niu ze stanem faktycznym. Dzieje się tak dlatego, iż poruszający się szybko metalowy sputnik wywiera wpływ na zachowanie się swobodnych jonów, toteż parametry charakteryzujące stan jonosfery w jego sąsiedztwie są nieco inne niż z dala od niego. Nad­

134

zwyczaj ważne jest więc określenie charakteru i wiel­ kości perturbacji. Trzecim zasadniczym przyrządem naukowym umieszczonym na satelicie był wysokoczęstotliwośiowy miernik impedancji pracujący na częstotliwości 3,1 MHz i 15 MHz. Prętowa antena przyrządu miała długość 0,7 m. Zadaniem tego miernika było badanie cech charakterystycznych jonosfery, a zwłaszcza wy­ krywanie jej niejednorodności w rozmiarach od 0,5 do 100 km i koncentracji cząstek naładowanych (elektronów) w jonosferze w granicach od 1000 do 1 800 000 w centymetrze sześciennym, z nadzwyczaj wysoką przy tym dokładnością do 50 cząstek w centymetrze sześciennym. Również to stanowiło istotny problem badawczy, gdyż choć wiadomo już, że jono­ sfera nie ma jednorodnej struktury, zjawisko to jednak jest na razie zbadane bardzo słabo. W związku z faktem, że orientacja przestrzenna sate­ lity nie była stabilizowana, obracał się on wokół środka masy. Początkowo jeden obrót trwał 90 sek., później tylko 30 sek., w ostatnim zaś miesiącu jego istnienia jeden obrót trwał aż 540 sek. Aby umożliwić precyzyjne analizowanie przekazywanych z satelity danych naukowych, umieszczono więc na nim mag­ netometr, dzięki czemu w każdej chwili można było określić orientację przestrzenną sputnika względem ziemskiego pola magnetycznego. Aby zapewnić nieprzerwane pomiary, Kopernik 500 miał specjalne urządzenie rejestrujące. Zapisywało ono na taśmie magnetycznej równocześnie kilka­ dziesiąt parametrów w ilości 6 pomiarów na sekundę. Zapas taśmy wystarczał na 100 min. działania. Od­ twarzanie taśmy zajmowało tylko 5 min. i było wyko­ nywane w czasie przelotu satelity nad którąś ze stacji odbiorczych, zlokalizowanych w różnych rejonach

135

Związku Radzieckiego, a także nad specjalną stacją odbiorczą w Ondrejovie w Czechosłowacji, gdzie mieści się Centralne Obserwatorium Astronomiczne Czechosłowackiej Akademii Nauk. Ta ostatnia stacja, na której pracowali także polscy operatorzy, odbie­ rała przede wszystkim dane ze specjalnego nadajnika telemetrycznego informującego o działaniu radiospektrografu. Satelita Kopernik 500 istniał do 16 października, czyli przez pół roku, po czym wtargnął w gęste warstwy atmosfery i uległ zniszczeniu. Nawiązywano z nim łączność 680 razy, a czecho­ słowacki nadajnik telemetryczny przekazał dane 264 razy. Kopernik 500 wykonał ogółem 2665 okrążeń wokół Ziemi, a ponieważ wszystkie przyrządy działały aż do ostatniej chwili, więc uzyskano z niego bardzo duży, a przy tym jednorodny materiał naukowy. Lot „polskiego" sztucznego satelity Ziemi zakończył się więc pełnym sukcesem. Odebrane z niego dane były wstępnie opracowy­ wane w Instytucie Badań Kosmicznych Akademii Nauk Związku Radzieckiego w Moskwie, a stamtąd przesyłane w postaci cyfrowej do Instytutu Maszyn Matematycznych w Warszawie, gdzie dokonano osta­ tecznego ich opracowania przy pomocy komputera IBM 370/145. (Opracowanie półrocznych pomiarów stanowiło ogromną pracę, gdyż trzeba było uwzględ­ niać mnóstwo czynników — np. aktualną orientację satelity w chwili wykonywania odnośnego pomiaru, jego pozycję w przestrzeni, zmiany parametrów przy­ rządów pomiarowych, różne zakłócenia itp.). Radiospektrograf zarejestrował około 50 rozbłys­ ków słonecznych, przy czym uzyskano bardzo bogaty materiał dotyczący charakteru towarzyszącego im promieniowania radiowego o różnej długości fali.

136

Stwierdzono na przykład, że im dłuższe fale radiowe odbierano, tym później rejestrowano początek rozbły­ sków. Dawał się tu zauważyć wpływ obecnej w prze­ strzeni międzyplanetarnej plazmy (fizycznej)* na roz­ chodzenie się od Słońca fal radiowych, a także fakt, że fale o różnej długości powstawały na różnych wy­ sokościach w koronie słonecznej — im wyżej, tym fale dłuższe. Zaznaczało się tu też działanie jonosfery ziemskiej. Stwierdzono różnego rodzaju wpływy jono­ sfery na wyniki pomiarów, co ma duże znaczenie przy interpretowaniu danych pomiarowych uzyska­ nych nie tylko z satelity Kopernik 500, ale i z innych sputników. W świetle obserwacji zarejestrowanych przez apa­ raturę Kopernika 500 wyszły na jaw dalsze kompli­ kacje zjawiska sporadycznego promieniowania ra­ diowego Słońca. Promieniowanie radiowe rozbłys­ ków odznacza się szeregiem niezrozumiałych niere­ gularności** i osobliwości. Świadczy to o koniecz­ ności kontynuowania badań, ale zarazem rokuje nadzieje na dokonanie dalszych istotnych odkryć naukowych. Zaskakującym odkryciem było nieodebranie ani jednego sporadycznego promieniowania radiowego Słońca na paśmie od 0,44 do 1,75 MHz. Okazało się jednak, że w tych okresach, gdy Kopernik 500 znajdo­ wał się za dnia w pobliżu apogeum swej orbity, nie nastąpił ani jeden rozbłysk słoneczny, a tylko wtedy wywołane przez rozbłysk fale o tej długości mogły być odbierane przez aparaturę satelity. Gdy leciał * Plazma fizyczna — mieszanina cząstek materii obdarzonych różnoimiennym ładunkiem elektrycznym, na przykład swobodnych elektronów i swobodnych protonów. “Nieregularności te ujawniały się zwłaszcza na paśmie od 3 do 6 MHz w początkowej fazie rozbłysku.

137

niżej, jonosfera naszej planety zatrzymywała fale o tej częstotliwości. Radiospektrograf, choć przeznaczony do badań Słońca, umożliwił jednak także uzyskanie pewnych danych o jonosferze. Na przykład rejestrował on pasywne (a także aktywne) rezonansowe oscylacje w jonosferycznej plazmie (fizycznej) w otoczeniu sa­ telity. Częstotliwość ich była zależna od lokalnej koncentracji elektronów w jonosferze i lokalnego natężenia pola magnetycznego, przy czym mieściła się w przedziale od 0,44 do 4 MHz. Rzecz ciekawa, że gdy satelita leciał na większej wysokości, często­ tliwość oscylacji była mniejsza niż wtedy, gdy poru­ szał się niżej. Również przedział częstotliwości drgań zależał od wysokości lotu. Na wysokości 500-600 km wynosił on około jednego megahertza, na wysokości 1500 km był jednak pięć razy mniejszy. Pasywne rezonansowe oscylacje plazmy jonosfe­ rycznej były rejestrowane zarówno w dzień, jak i w nocy. W dzień mogły być wzbudzane przez fotoelektrony o energii 10 do 50 elektronovoltów (są to elektrony wybijane z atomów przez promieniowanie słoneczne o wysokiej energii — nadfioletowe i rent­ genowskie). W nocy oscylacje były prawdopodobnie wzbudzane przez fale w plazmie jonosferycznej, a te mogły być wywoływane strumieniami elektronów wysypujących się („wylewających się") z wokół­ ziemskich stref radiacji w pobliżu biegunów magne­ tycznych. Również i w tej dziedzinie natrafiono więc na skomplikowane i nie w pełni zrozumiałe, ale bardzo ciekawe zjawiska. Badania struktury jonosfery doprowadziły do wy­ krycia, że istnieją w niej niejednorodności, czyli jakby „obłoki" cząstek zjonizowanych. „Obłoki" te mają rozmiary od 1 do 100 km, przy czym różnice koncen­

138

tracji cząstek w rozmaitych „obłokach" mieszczą się w granicach od 1 do 100. Istnieją więc „obłoki" o małej gęstości i o gęstości dużej, nawet 100 razy większej. Są też „obłoki" o pośrednich gęstościach. Odkrycie to ma nie tylko duże znaczenie naukowe, ale też znaczenie praktyczne, ponieważ niejednorod­ ności te wpływają na rozprzestrzenianie się fal radio­ wych, wysyłanych przez ziemskie radiostacje, powo­ dując między innymi fluktuacje, a nawet zaniki łącz­ ności, gdyż „obłoki" nie są nieruchome i nie istnieją stabilnie. Próbując wyjaśnić, czym są wywołane niejednorodności jonosfery, zwrócono uwagę na wpadające do jonosfery meteory jako na jedną z przyczyn, ponieważ wzdłuż śladu meteoru następuje wzrost jonizacji gazów. Analizując całość bardzo bogatego i różnorodnego materiału naukowego uzyskanego przez satelitę Ko­ pernik 500, uzyskano nawet informacje o tak cieka­ wym, a mało zbadanym zjawisku, jak ślad zostawiany w jonosferze przez przelatującego w jej obrębie sa­ telitę. Zjawisko to ma liczne i różnorodne implikacje, których znaczenie będzie wzrastać w miarę dalszego rozwoju różnych form kosmonautyki i w miarę wzrostu dokładności i różnorodności badań. Analiza pomiarów dokonanych przez satelitę Ko­ pernik 500 potwierdziła fakt, że zestaw umieszczo­ nych tam przyrządów naukowych dobrano trafnie i konsekwentnie, tak by ich obserwacje wzajemnie się uzupełniały, co umożliwiało uzyskanie komplekso­ wego i wszechstronnego materiału naukowego. Lot satelity był ponadto dużym sukcesem technicznym, ponieważ wszystkie urządzenia działały bez żadnej awarii przez pół roku. Był to także poważny sukces organizacyjny, przeprowadzenie tego eksperymentu bowiem wymagało ścisłej współpracy naukowców

139

i specjalistów z różnych dziedzin wiedzy i techniki, pochodzących z trzech, a nawet czterech krajów*. Lot sputnika Interkosmos Kopernik 500, będąc istotnym osiągnięciem naukowym, stanowił więc godne ukoronowanie Roku Kopernikowskiego w na­ szym kraju i w obozie krajów socjalistycznych. Pier­ wsze wyniki eksperymentu zostały opublikowane już w sierpniu na specjalnej sesji Polskiej Akademii Nauk, poświęconej uczczeniu rocznicy kopernikowskiej. *W eksperymencie brały aktywny udział heliofizyczne (słoneczne) obserwatoria astronomiczne Polski, ZSRR, Czechosłowacji i NRD, aby uzyskać dodatkowe szczegółowe dane obserwacyjne o stanie aktywności słonecznej w czasie lotu satelity. Ponadto polscy specjaliści skorzystali z opracowanego przez specjalistów czechosłowackich odpowiedniego telemetrycznego nadajnika radiowego, dzięki czemu nie musieli rozwią­ zywać problemu technicznego związanego z telemetrowaniem danych, ale mogli całkowicie poświęcić się podstawowemu problemowi — opra­ cowaniu oryginalnej aparatury naukowej, która nie tylko spełniła pokła­ dane w niej nadzieje, ale nawet dostarczyła danych bardziej wszech­ stronnych, niż oczekiwano.

Statek kosmiczny Sojuz

Gdy w Stanach Zjednoczonych trwały prace nad programem Apollo, w Związku Radzieckim podjęto szeroko zakrojoną realizację programu budowy bliskoziemskich baz satelitarnych. Był to niewątpliwie program nie tak spektakularny, ale odznaczał się on wielką i wszechstronną użytecznością, w tym także czysto praktyczną. Program ten był ponadto następ­ nym logicznym i konsekwentnym etapem na drodze rozwoju kosmonautyki załogowej. Po pierwszych „wypadach” ludzi w kosmos umożliwiał „zagospo­ darowanie" przez nich sąsiedztwa Ziemi, stwarzał też lepsze perspektywy dla dalszego harmonijnego roz­ woju kosmonautyki załogowej. Do realizacji tego doniosłego programu potrzebny był jednak nowy statek kosmiczny, dla którego wy­ znaczono następujące zadania: Opanowanie głębokich (tzn. takich, przy których poważnie zmienia się kierunek lub prędkość lotu) manewrów w przestrzeni kosmicznej, w tym w lotach grupowych, a zwłaszcza w trakcie łączenia z innymi obiektami. Realizację długotrwałych lotów kosmicznych ludzi w celu zbadania oddziaływania czynników lotu na organizm ludzki. Realizację szerokiego programu badań naukowych w czasie bliskoziemskich lotów satelitarnych, w tym badań biomedycznych.

141

Badania Ziemi w celach praktycznych (prognozy meteorologiczne, określenie zapasów wody, określe­ nie stanu upraw rolnych, wykrywanie pożarów lasu, obserwacja zalodzenia i zaśnieżenia, geodezja, geo­ logia i wiele innych). Opracowanie nowych metod nawigacji i sterowa­ nia statkiem kosmicznym. Doświadczenia techniczne i technologiczne. Pierwszy start tego statku, któremu nadano nazwę Sojuz, nastąpił 23 kwietnia 1967 roku. Pilotem był Władimir Komarow. Ruch satelitarny statku odbywał się na wysokości od 201 do 224 km, jedno okrążenie wokół Ziemi trwało 88,6 min., płaszczyzna orbity była nachylona do płaszczyzny równika ziemskiego pod kątem 51 °40'. Statek wykonał 18 okrążeń wokół Ziemi w ciągu prawie 27 godzin. Niestety w czasie lądowania kabiny w dniu 24 kwietnia 1967 roku za­ wiódł spadochron i kosmonauta poniósł śmierć. Nowy statek kosmiczny znacznie się różnił od po­ przednio wysyłanych. Był to pierwszy w dziejach kosmonautyki statek dwukabinowy. Po raz pierwszy też jako źródło energii elektrycznej na załogowym statku kosmicznym posłużyły fotoogniwa słoneczne. Był to oczywiście statek manewrujący, to znaczy wy­ posażony nie tylko w dysze rakietowe umożliwiające zmiany orientacji przestrzennej, ale także w silniki rakietowe pozwalające na zmiany kierunku i pręd­ kości lotu, przy czym rodzaj oprzyrządowania przewi­ dywał pilotowanie autonomiczne, czyli nie wymaga­ jące wskazówek z zewnątrz, gdyż konieczne pomiary mogły być wykonywane przez samych kosmonau­ tów. Statek wyposażono też w urządzenie cumowni­ cze, umożliwiające łączenie się z innymi obiektami kosmicznymi w locie. Już pierwsze próby wykazały, że nowy statek od-

142

Konstrukcja statku kosmicznego Sojuz 1 — Androgenne peryferyjne urządzenie cumownicze, 2 — kabina laboratoryjno-rekreacyjna, 3 — kabina nawigacyjno-powrotna, 4 — człon rakietowy, 5 — fotoogniwa słoneczne, 6 — anteny ultrakrótkofalowe zakresu S, 7 — anteny radiowe, 8 — anteny telewizyjne, 9 — anteny zdalnego sterowania, 10 — anteny urządzeń radiotelemetrycznych, 11 — anteny radiotelefonu załogi, 12 — cel optyczny, 13 — światła orientacyjne, 14 — światła błyskowe, 15 — czujnik orientacji słonecznej, 16 — jonowy czujnik orientacji, 17 — czujnik orientacji infraczerwonej, 18 — orientator optyczny, 19 — korekcyjno-orientujące silniki rakietowe, 20 — rakietowe silniki orientujące, 21 — główny silnik ra­ kietowy, 22 — główny luk wejściowy, 23 — zewnętrzna kamera telewizyjna, 24 — iluminatory.

Lewa potowa kabiny laboratoryjno-rekreacyjnej statku Sojuz

1 — Urządzenia cumownicze, 2 — regulacja działania urządzeń cumo­ wniczych, 3 — urządzenie otwierające pokrywę luku, 4 — występ na­ prowadzający urządzenia cumowniczego, 5 — kamera telewizyjna, 6 — silne źródło światła, 7 — orientator, 8 — apteczka, 9 — racje żyw­ nościowe, 10 — podgrzewacz pożywienia, 11 —wskaźnik szczel­ ności połączenia, 12 — pulpit sterowniczy, 13 — wyposażenie hi­ gieniczne, 14 — zasobnik na przyrządy, 15 — siatka zabezpieczająca na wylocie wymiennika ciepła kondensatora, 16 — stolik rozkładany, 17 — ręczna pompa kondensatu, 18 i 22 —luki do urządzenia arse­ nizacyjnego i umywalki, 19 — woda pitna, 20 — urządzenia zabezpie­ czające, 21 — ręczna pompa wodna, 23 — poręcz, 24 — kamera filmowa, 25 — kamera telewizyjna.

144

Prawa połowa kabiny laboratoryjno-rekreacyjnej statku Sojuz

26

—

Oświetlenie,

27

—

analizator

gazów,

28

—

pas,

29

—

scho­

wek na przewody skafandrów, 30 — zasobnik na odpadki, 31 — po­ krywa jeść

luku

wejściowego,

zamykająca

luk,

34

32

—

—

zasobnik

siatka

zabezpieczająca, na

dokumenty,

35

33 —

—

ręko­

wspornik

kamery telewizyjnej, 36 — krzesło składane, 37 — zasobnik na przy­ rządy naukowe, 38 — rękojeść rozłączająca, 39 — iluminatory, 40 — zasobnik na skafandry.

10

145

znacza się wyjątkową uniwersalnością w eksploatacji i dlatego, zyskawszy sobie miano radzieckiego „konia roboczego” w kosmosie, jest użytkowany do chwili obecnej. (Do kwietnia 1978 roku odbyło się 28 jego lotów, co stanowi najdłuższą serię eksperymentów z załogowym statkiem kosmicznym jednego typu). Ponieważ lot polskiego kosmonauty odbył się właśnie na statku Sojuz, warto bliżej zapoznać się z jego konstrukcją. Centrum stanowi kabina nawigacyjno-powrotna. Ma kształt stożka z wypukłą podstawą, beczkowato zaokrągloną pobocznicą i ściętym wierzchołkiem. Przypomina kształtem reflektor samochodowy. Pod­ stawa jej jest osłonięta pancerzem ablacyjnym. W ściętym wierzchołku znajduje się luk przejściowy do drugiej kabiny. Podstawa kabiny ma średnicę 2,2 m, wysokość równa jest 2,6 m. Można tam pomieścić trzy fotele dla kosmonautów, przy czym siedzą oni zwróceni plecami w kierunku podstawy (środkowy fotel zajmuje dowódca załogi). Masa kabiny wynosi 2800 kg, a materiał, z którego jest wykonana, to stopy aluminiowe. Ma trzy iluminatory, dwa zwykłe i trzeci z orientatorem optycznym. Kadłub kabiny składa się z dwóch zasadniczych części — dna i ścian bocznych, zasadnicze elementy nośne wspie­ rają się przy tym o dno. Ponieważ kabina jest przezna­ czona do powrotu na Ziemię, więc jej konstrukcja i wykonanie muszą być wyjątkowo staranne. Gotowy statek i jego urządzenia były drobiazgowo sprawdza­ ne w komorach próżniowych. Bada się tam na przy­ kład otwieranie anten, płyt z fotoogniwami, herme­ tyczność i odporność termiczną. Tę ostatnią poddaje się też próbie w specjalnym piecu, zwanym kosmicz­ nym. Naśladuje się w nim zjawiska termiczne wystę­ pujące w czasie powrotu na Ziemię. Osobno badana

146

jest też odporność statku na wibrację i obciążenia udarowe, które mogą pojawić się w chwili zetknięcia z Ziemią. Do przedniej części kabiny nawigacyjno-powrotnej przymocowana jest prawie kulista kabina laboratoryjno-rekreacyjna, która nie jest przeznaczona do powrotu na Ziemię. Ma ona średnicę 2,2 m, wysokość 2,3 m i masę 1300 kg. Wykonana jest ze stopów magnezowych. W jej przedniej części znajduje się urządzenie cumownicze z wewnętrznym lukiem przej­ ściowym o średnicy 0,8 m. Kabina posiada dwa za­ sadnicze iluminatory i jeden pomocniczy, umieszczo­ ny w pokrywie luku urządzenia cumowniczego. Luki otwierane są ręcznie lub przez silniki elektryczne. Obie kabiny mają łączną objętość 9 m3. Do dna kabiny nawigacyjno-powrotnej przymoco­ wany jest człon rakietowy. Ma on kształt cylindra o średnicy 2,2 m i długości 2,3 m. W przeciwległym do kabiny dnie tego cylindra znajdują się dwa silniki rakietowe — jednokomorowy główny i dwukomo­ rowy rezerwowy o ciągu 420 kG każdy. Do boku cylindra przymocowane są rozkładane prostokątne płyty z fotoogniwami słonecznymi. Po rozłożeniu mają one łączną rozpiętość 8,4 m i powierzchnię 9 do 14 m2. Wytwarzają prąd elektryczny o napięciu 27 V, który ładuje baterię lekkich akumulatorów o pojem­ ności 540 Ah. Oprócz tego zainstalowano rezerwową baterię akumulatorów o pojemności 200 Ah, wreszcie kabina powrotna ma własną baterię akumulatorów o pojemności 135 Ah. Człon rakietowy ma masę 2700 kg, z czego przeszło 500 kg przypada na ma­ teriały pędne. Umożliwia to samodzielne wzniesienie się z wysokości 200 km na 1300 km. Człon podzielony jest na trzy części, z których jedna ma hermetyczne wnętrze.

147

Stosownie do złożoności zadań statek Sojuz po­ siada bogate wyposażenie w rakietowe silniki orientująco-sterownicze. Znajduje się tam 14 dysz o ciągu 10 kG każda, które mogą zmieniać orientację, a także Kabina nawigacyjno-powrotna statku Sojuz

1 — Wizjer optyczny, 2 — pulpit z przyrządami, 3 — kamera telewi­ zyjna, 4 — urządzenie dyspozycyjno-sygnalizacyjne, 5 — silne źródło światła, 6 — pokrywa luku przejściowego, 7 — urządzenie otwiera­ jące luk, 8 — pulpit radiostacji, 9 — iluminator, 10 — urządzenia klimatyzacyjne, 11 — fotel kosmonauty, 12 — rękojeść sterownicza.

kierunek i prędkość ruchu, 8 dysz o ciągu 1 kG każda, służących do precyzyjniejszych zmian orientacji statku oraz dodatkowych 6 dysz orientujących, ulokowa­ nych na kabinie nawigacyjno-powrotnej. Łącznie statek ma 28 dysz. Bogate jest też wyposażenie łącznościowe, składa się ono z:

148

1. Linii przesyłania komend. 2. Systemu łączności radiotelefonicznej i radiotele­ graficznej. 3. Systemu radiotelemetrycznego. 4. Systemu telewizyjnego. 5. Systemu radionaprowadzania. Aparatura radiowa statku umożliwia nawet odbiór zwykłych programów radiofonicznych z Ziemi. Na statku Sojuz umieszczono udoskonalony system klimatyzacji wnętrza kabin. Zapewnia on utrzymanie normalnego składu powietrza, to znaczy 20 % tlenu i 80 % azotu. Zawartość dwutlenku węgla nie może przekroczyć 1,4%, wilgotność względna 40-55%. Temperatura mieści się w granicach od 17 do 23°C. Aby zapewnić jej utrzymanie, powierzchnia kabiny nawigacyjnej pokryta jest odpowiednim materiałem izolacyjnym zarówno z zewnątrz, jak i od wewnątrz. W związku z tym temperatura we wnętrzu kabiny nawet w czasie hamowania aerodynamicznego nie przekracza 25-30°C. Żeby zapewnić takie warunki, trzeba było skonstruować trzy zasadnicze układy urządzeń: 1. Układ regeneracji powietrza (tlenu). 2. Układ ochładzający i suszący powietrze. 3. Układ regulacji ciśnienia. Oczywiście wszystkie trzy układy działają w ścisłym powiązaniu ze sobą. Schemat całego systemu przed­ stawia rysunek. Wydajność urządzenia klimatyzacyjnego jest obli­ czona na miesięczny lot w kosmosie. Liczba członków załogi może wynosić od 1 do 3. W kabinie laborato­ ryjnej znajduje się urządzenie asenizacyjne. Jakość urządzeń klimatyzacyjnych jest tak wysoka, że lot można odbywać bez skafandrów. Statek może być nie tylko sterowany ręcznie, ale

149

Urządzenia klimatyzacyjne statku Sojuz

1 — Podgrzewacz tub z pożywieniem, 2 — pochłaniacz dwutlenku węgla, 3, 4, 16 — urządzenia regeneracyjne, 5 i 15 — pompa ręczna, 6 i 9 — zbiornik skroplonej pary wodnej, 7 i 8 — urządzenia chłodząco-osuszające, 10 — wymiennik ciepła (cieczowo-cieczowy), 11

—

cieczy,

wymiennik 13

—

ciepła

wymiennik

(gazowo-cieczowy), ciepła

(radiacyjny),

12 14

(cieczowo-cieczowy sekcyjny), 17 — regulator ciśnienia.

—

regulator

—

wymiennik

zużycia, ciepła

i przez urządzenie automatyczne, a nawet zdal­ nie — z Ziemi. Ponieważ Sojuz ma masę prawie 7000 kg, więc do wprawienia go w ruch satelitarny potrzebna jest większa rakieta nośna niż ta, która była używana do wysyłania poprzednich radzieckich załogowych stat­ ków kosmicznych. Jej dwa pierwsze człony są jednak niemal identyczne jak w rakiecie nośnej Wostok. Zmieniono natomiast konstrukcję członu trzeciego przez wydłużenie jego kadłuba do 8 m, co pozwala na pomieszczenie w nim większej ilości materiałów pędnych. Silniki pierwszego członu rakiety nośnej Sojuz wy­ twarzają ciąg o sile 408 000 kG i działają 2 min. Silnik drugiego członu — 96 000 kG i działa 5 min. (od chwili startu z Ziemi), a silnik trzeciego członu wy­ twarza ciąg 30 000 kG, czyli większy niż w rakiecie Wostok. Działa 5 min. Cała rakieta nośna Sojuz, razem ze schowanym pod osłoną aerodynamiczną statkiem Sojuz i umieszczoną na wierzchołku tej osłony rakietą ratunkową, umoż­ liwiającą w razie potrzeby odrzucenie na bezpieczną odległość statku Sojuz od rakiety nośnej, ma wyso­ kość aż 49,3 m, średnicę u podstawy 10,3 m i masę startową około 300 000 kg. Trajektoria wzlotu Sojuza nie różni się od trajek­ torii wzlotu poprzednio wysyłanych radzieckich zało­ gowych statków kosmicznych. .Inaczej jednak wyglą­ da trajektoria powrotu na Ziemię, dzięki temu bowiem, ze w odróżnieniu od statku Wostok powrotna kabina statku Sojuz nie ma kształtu kulistego tylko stożkowy, możliwe jest w pewnych granicach sterowanie kie­ runkowe ruchem kabiny w atmosferze. Nie spada ona bezwładnie, gdyż na jej dnie powstaje aerodynamicz­ na siła nośna. Osiąga się w ten sposób znacznie ła­

151

godniejsze zagłębianie się w atmosferę, dzięki czemu słabsze jest nagrzewanie pancerza ablacyjnego przez opór powietrza, a opóźnienie ruchu kabiny jest mniejsze. Różnica przy tym nie jest błaha. Jeżeli bowiem w czasie balistycznego lądowania kabiny Wostok opóźnienia powodowały ośmio-, a nawet dziesięciokrotny wzrost ciężaru ciała ludzkiego, co tylko z trudem mogą znieść kosmonauci, którzy przeszli staranny trening, i to nie dłużej niż przez 23 min., to w czasie lądowania kabiny Sojuz opóźnie­ nia zwiększają ten ciężar nie więcej niż 3-4 razy, co może przetrzymać nawet nie wytrenowany człowiek. Następnym ulepszeniem jest możność odrzucenia pancerza ablacyjnego przed opuszczeniem się na po­ wierzchnię Ziemi, co zmniejsza masę kabiny, a więc i prędkość opadania na spadochronie. I jeszcze jedno: W ostatniej chwili przed zetknięciem się kabiny z po­ wierzchnią Ziemi odpalany jest mały hamujący silnik rakietowy, dzięki czemu lądowanie staje się bardzo łagodne. Toteż w odróżnieniu od kosmonautów od­ bywających loty w statkach kosmicznych Wostok, którzy katapultowali się z kabiny w ostatniej fazie lądowania i opadali na własnych spadochronach, kosmonauci latający na statkach Sojuz lądowali we wnętrzu kabiny powrotnej*. Oczywiście wszystko to ułatwia załodze zniesienie warunków lotu, a tym samym umożliwia wysyłanie w kosmos nie tylko pilotów, ale jak to będzie w przy­ szłości regułą — naukowców, którzy mogą nie od­ znaczać się tak doskonałą odpornością fizyczną jak piloci wojskowych samolotów odrzutowych. *Warto bowany

tu

na

wspomnieć, statkach

że

ten

kosmicznych

nowy

sposób

Woschod

1

lądowania i

Woschod

prototypem Sojuza, ale bez kabiny laboratoryjno-rekreacyjnej.

152

został 2,

wypró­

które

były

Trajektoria wzlotu statku kosmicznego Sojuz i lądowania jego kabiny powrotnej 1 — Start, 2 — odpadnięcie członu pierwszego, 3 — odpadnięcie osłony aero­ dynamicznej, 4 — odpadnięcie członu drugiego i zapłon trzeciego, 5 — od­ padnięcie członu trzeciego, 6 — statek Sojuz w locie satelitarnym, 7 — statek w

locie

powrotnej powrotnej, dochronu

satelitarnym, i

części 11

—

głównego,

8

—

hamowanie

wyposażeniowej, otwarcie 13

—

rakietowe 10

spadochronu odrzucenie

—

statku,

hamowanie

stabilizującego. pancerza

lenie rakiet hamujących (miękkiego lądowania) i lądowanie.

9

odłączenie

kabiny

aerodynamiczne

—

kabiny

12

—

żaroodpornego,

otwarcie 14

—

spa­ odpa­

Podczas lotów statków kosmicznych typu Sojuz trzeba wykonać szereg newralgicznych czynności, od bezwzględnie bezbłędnej realizacji których zależy nie tylko pomyślny przebieg całego eksperymentu, ale wręcz bezpieczeństwo, a nawet życie załogi stat­ ku. Pierwsza z nich — to odrzucenie osłony aerody­ namicznej od rakiety, które musi być przeprowadzone na odpowiedniej wysokości. Dokonuje się tego przez odstrzelenie sworzni pirotechnicznych, przy czym niezawodność ich działania jest wielekroć sprawdzana na Ziemi przed lotem. Równie ważne jest odrzucenie w stosownym mo­ mencie kabiny laboratoryjnej od kabiny nawigacyjnej, następnie odpalenie rakietowego silnika hamującego i wreszcie odrzucenie członu rakietowego od kabiny nawigacyjnej. Ta ostatnia może bowiem powrócić na Ziemię tylko sama. Również i te czynności są więc wielekroć wypróbowywane przed lotem. (Do ich wykonania także wykorzystywane są sworznie piro­ techniczne). Dla pomyślnego przebiegu lotu wielkie znaczenie ma prawidłowe otwarcie w przestrzeni anten i płyt z fotoogniwami, gdyż w razie zakłóceń w tym — lot trzeba kończyć wcześniej. Czynności te trudno jednak badać na Ziemi, gdyż nie można naśladować nie­ ciężkości. Wspominałem już, że wiele uwagi poświęcono ba­ daniom termicznym kabiny, należy więc dodać, że posługiwano się też w tym celu modelami kabiny, które wprawiano w szybki ruch przy pomocy rakiet geofizycznych, co pozwalało niemal idealnie imitować naturalne warunki powrotu na Ziemię. Dla zbadania spadochronów i urządzeń służących do miękkiego lądowania szeroko wykorzystywano zrzucenie kabiny z samolotu unoszącego się na dużej

154

wysokości (około 10 km) i lecącego z szybkością około 200 m/s. Stwarzało to warunki niemal takie, jakie istnieją w ostatniej fazie powrotu z kosmosu. (Badano między innymi nie tylko lądowanie na róż­ nych rodzajach gruntu stałego, ale też wodowanie). Nie trzeba dodawać, że prawidłowe działanie małego spadochronu hamującego i głównego spadochronu mają zasadnicze znaczenie, istotny też jest sposób ich rozwijania się, aby proces ten nie był zbyt gwałtowny, ale przebiegał stopniowo. Statek Sojuz jest pierwszym radzieckim statkiem kosmicznym, w którym zastosowano rakietę ratun­ kową oddzielającą go od rakiety nośnej w razie jej awarii. Po odrzuceniu statku na dużą odległość rakieta ratunkowa jest również odrzucana, to samo następnie dzieje się z osłoną aerodynamiczną, kabiną labora­ toryjną i członem rakietowym, zaś kabina nawigacyj­ na ląduje na Ziemi na spadochronie. Oczywiście czyn­ ności te wymagały wielokrotnego przebadania. Ponieważ loty statków kosmicznych Sojuz były bardziej złożone niż loty statków Wostok i Woschod, inne było przygotowanie ich załóg. Obejmowało ono: Zapoznanie z konstrukcją i działaniem rakiety i stat­ ku, a także z zagadnieniami astronomicznymi, geo­ fizycznymi i biomedycznymi. Loty na samolotach w celu zapoznania się z nieciężkością. Treningi w makiecie statku w specjalnym symula­ torze. Długotrwały pobyt w komorach ciszy. Ćwiczenia na wirówkach przeciążeniowych. Skoki spadochronowe. Loty samolotami bez widoczności, a tylko według wskazań przyrządów.

155

Loty samolotami z orientacją tylko według wyglądu terenu. Loty samolotami według pomiarów astronawigacyjnych. Typowy przebieg lotu statkiem kosmicznym Sojuz wygląda następująco: Miejsce w kabinie kosmonauci zajmują na 2 go­ dziny przed startem. W momencie zapłonu silników rakieta jest przytrzymywana przez odpowiednie zam­ ki, które otwierają się dopiero wtedy, gdy ciąg silników przewyższy ciężar rakiety. Wzlot trwa niecałe 10 min. Po rozpoczęciu lotu satelitarnego anteny i płyty z fo toogniwami otwierają się samoczynnie, a podstawo­ wym sposobem orientacji jest wprawienie statku w powolny ruch obrotowy (na przykład jeden obrót na minutę) wokół osi odpowiednio skierowanej ku Słońcu. W czasie lotu wykonywane są też korekcje kierunku, prędkości i orientacji. Zwykle wykorzystuje się w tym celu sterowanie ręczne. Tak samo uru­ chomienie hamującego silnika rakietowego jest zwyk­ le inicjowane przez samych kosmonautów. W czasie lądowania wykorzystuje się aerodynamiczną siłę noś­ ną, co — jak wspominałem — nie tylko zmniejsza nagrzewanie i przeciążenia, ale umożliwia też precy­ zyjniejsze osiągnięcie planowanego miejsca lądowa­ nia. System spadochronów zaczyna działać na wyso­ kości 10 km. Z tego, co napisałem, widać, że polski kosmonauta leciał statkiem kosmicznym o dużych walorach kons­ trukcyjnych i użytkowych, zapewniającym przy tym wysoki komfort. Właśnie o to bowiem między innymi chodzi, aby odbycie lotu kosmicznego było coraz łatwiejsze.

Salut-pierwsza baza orbitalna

Idea utworzenia bliskoziemskich baz orbitalnych jest tak stara, jak sama idea lotów w przestrzeń kos­ miczną. Zawdzięczamy ją już Konstantemu Ciołkow­ skiemu. Obok stworzenia teoretycznych podstaw techniki rakietowej, koncepcji lotów satelitarnych wokół Ziemi, koncepcji lotów na Księżyc i w jeszcze dalsze rejony przestrzeni międzyplanetarnej — Cioł­ kowski wiele uwagi poświęcił koncepcji skonstruo­ wania i wysyłania bliskoziemskich baz orbitalnych. W swych pracach szczegółowo przeanalizował liczne aspekty techniczne i biomedyczne tego przedsię­ wzięcia, nawet takie — jak pomysł zakładania na bazach orbitalnych oranżerii roślinnych, produkują­ cych żywność dla załogi i tlen do oddychania, a także pomysł wprawienia baz w ruch obrotowy, aby wy­ twarzać siłę odśrodkową zastępującą siłę ciążenia*. Projekty baz orbitalnych opracował też drugi wielki pionier kosmonautyki, Herman Oberth, Rumun z po­ chodzenia, pracujący w Niemczech, a od 1945 roku mieszkający w Stanach Zjednoczonych. Projekty Ciołkowskiego i Obertha zakładały budowę baz o olbrzymich rozmiarach, choć więc zupełnie poprawne z naukowego i technicznego punktu wi­ dzenia, były jednak niewykonalne. *Nie

wiadomo

dlaczego

nazywane

to

bywa

przez

dziennikarzy

sztucz­

ną grawitacją!

157

W czasach powojennych, gdy technika rakietowa stała się faktem, liczba projektów baz orbitalnych za­ częła gwałtownie rosnąć. Z reguły jednak były one na skalę gigantyczną, na przykład baza orbitalna pomysłu Romicka miała posiadać kilka tysięcy osób załogi. Pomysł więc bardziej fantastyczny niż techniczny! Nawet sam słynny Werner von Braun, którego prze­ cież fantastą nazwać nie można, skoro właśnie on zbudował pierwszą wielką rakietę — V2, a którego ostatnim dziełem była największa dotychczas rakieta świata — Saturn V, też w swoim czasie opracował projekt bazy orbitalnej o nierealnie dużych rozmia­ rach, która nawiasem mówiąc miała stanowić etap wstępny do realizacji... załogowej wyprawy na Księżyc! Fakt, że koncepcja ta od dawna nurtowała teore­ tyków i wizjonerów kosmonautyki, wymownie świad­ czy, iż jest to jeden z kluczowych problemów kosrnonautycznych. Gdy w 1957 roku kosmonautyka stała się rzeczy­ wistością, okazało się, że konkretna techniczna reali­ zacja przedsięwzięć jest znacznie trudniejsza i wyma­ ga znacznie większych nakładów, niż to się począt­ kowo wydawało teoretykom. Trzeba więc było zacząć od znacznie skromniejszych działań, od wysyłania niewielkich automatycznych sztucznych satelitów Ziemi, a później automatycznych aparatów kosmicz­ nych ku Księżycowi i planetom. Nawet gdy w kosmos polecieli pierwsi ludzie, za wcześnie jeszcze było na opracowanie koncepcji baz orbitalnych. Trzeba było bardzo wielu próbnych lotów załogowych i wyjaśnie­ nia wielu problemów natury biomedycznej. Należało rozwiązać wiele trudnych problemów technicznych. Opanowywania kosmosu nie można więc było za­ czynać od realizacji przyszłościowych projektów baz.

158

W Stanach Zjednoczonych, gdzie — jak o tym już pisałem — cały rozwój kosmonautyki załogowej był podporządkowany jednemu tylko celowi — podbojowi Księżyca przez ludzi — niemożliwe okazało się podjęcie jeszcze obok tego budowy baz orbitalnych. Było to ponad siły nawet tak bogatego i rozwiniętego kraju, jak USA. Natomiast w Związku Radzieckim właśnie ten program uznano za kolejny etap w rozwoju kosmonautyki załogowej, konsekwentnie wynikający z do­ tychczasowych osiągnięć, zapewniający przy tym uzyskanie największych i najbardziej wszechstron­ nych korzyści i stwarzający zarazem najlepsze pod­ stawy dla dalszego harmonijnego rozwoju kosmo­ nautyki. Podstawową cechą baz orbitalnych stały się sto­ sunkowo duże rozmiary i bardzo bogate wyposażenie w różnorodną aparaturę. Przestronność ich wnętrza stwarza kosmonautom znacznie bardziej dogodne warunki życiowe niż panujące we wszystkich do­ tychczasowych załogowych statkach kosmicznych, które odznaczały się wręcz niezwykłą ciasnotą. Dość powiedzieć, że nawet w największych z nich miejsca było nie więcej niż, żeby z czymś porównać, w samochodzie Fiat 126. Nic dziwnego więc, że lot na pierwszych załogowych statkach kosmicznych był bardzo uciążliwy, zwłaszcza jeżeli trwał kilka ty­ godni. Z powodu ciasnoty brakło warunków na ćwi­ czenia fizyczne i utrzymanie higieny. W dodatku długotrwałe przebywanie w niezwykle szczupłym pomieszczeniu zwłaszcza kilkuosobowej załogi stwa­ rzało duże obciążenie psychiczne. Wszystkich tych niedogodności w bazie orbitalnej nie ma. Wobec tego bowiem, że jej objętość użytkowa jest porówny­ walna zobjętością pasażerskiego wagonu kolejowego,

159

możliwe jest podzielenie jej na pomieszczenia o róż­ norodnym przeznaczeniu i zapewnienie załodze bez porównania wyższego komfortu, tym bardziej że przestronne wnętrze daje możność zainstalowania specjalnych przyrządów do ćwiczeń gimnastycznych i specjalnych urządzeń higienicznych, łącznie nawet z prysznicem — oczywiście też specjalnego typu. Nic dziwnego więc, że czas przebywania załogi w bazie orbitalnej może wynieść wiele miesięcy. Taki jest zresztą między innymi cel wysyłania tam ludzi — umożliwienie im długotrwałego pobytu w przestrzeni kosmicznej. Co więcej — lepsze warunki bytowo umożliwiają wysyłanie do baz orbitalnych nie tylko pilotów kosmonautów, ale i „zwykłych" naukowców, a właśnie kosmos ma się stać domeną przede wszy stkim uczonych. Niezwykle bogate wyposażenie baz orbitalnych stwarza bez porównania lepsze warunki dla prowa­ dzenia różnego rodzaju badań: technologicznych, naukowych, użytkowych i biomedycznych. Baza orbitalna to już nie maleńka kabina, w której trzeba się liczyć niemal z każdym kilogramem obciążenia i z każdym decymetrem sześciennym objętości, to całe laboratorium badawcze. Obecnie nie ma więc najmniejszej wątpliwości, że właśnie bazy orbitalne stanowią przyszłość kosmo­ nautyki załogowej i że dopiero one umożliwią pełno opanowanie przestrzeni kosmicznej przez ludzi. Głównym ich zadaniem — według określenia spec­ jalistów radzieckich — ma być zagospodarowaniu sąsiedztwa Ziemi. Zagospodarowanie dla potrzeb Ziemi, jak to z naciskiem podkreślają przy różnych okazjach. Biorąc to pod uwagę należy uznać, że program

160

budowy baz orbitalnych jest najważniejszym w ogóle programem kosmonautycznym. Pierwsza w dziejach baza orbitalna wystartowała z Ziemi w dniu 19 kwietnia 1971 roku. Otrzymała ona miano Salut 1. Swój bliskoziemski ruch satelitarny rozpoczęła na wysokości od 200 do 222 km (a więc stosunkowo nisko — znacznie poniżej wokółziem­ skich stref radiacji). Jedno okrążenie naszej planety trwało 88,5 min., a płaszczyzna orbity była nachylona do płaszczyzny równika ziemskiego pod kątem 51 °,6* Baza została wysłana bez załogi i nie była przezna­ czona do powrotu na Ziemię. Ponieważ miała masę 18 900 kg, co stanowi rekord masy użytkowej wprawionej w bliskoziemski ruch satelitarny przez specjalistów radzieckich, dla jej wy­ słania trzeba było użyć najpotężniejszej radzieckiej rakiety nośnej klasy Proton, stosowanej uprzednio do wprawiania w ruch satelitów o tej nazwie. Baza orbitalna Salut ma kształt cylindra o długości 16 m i maksymalnej średnicy 4,15 m; z rozwartymi płytami zawierającymi fotoogniwa słoneczne ma ona rozpiętość 11 m — płyty mają powierzchnię 42 m2. W bazie jest zainstalowane ogółem około 1300 różnorodnych urządzeń, a aparatura naukowa i po­ miarowa ma masę około 1200 kg. W ścianach bazy znajduje się 27 iluminatorów. Baza składa się z następujących zasadniczych czę­ ści: urządzenia cumowniczego z wewnętrznym lukiem przejściowym, części przejściowej o średnicy 2 m i długości 3 m, części roboczej i części przyrządowej (część przejściowa i robocza mają szczelne wnętrza). W części przejściowej znajdują się niektóre przy­ *

Między

Warszawy,

a

innymi co

oznacza najwyżej

to, w

że

baza

odległości

nie 0,°6

mogła od

przelecieć

niego

na

przez

zenit

południe,

gdyż

szerokość geograficzna Warszawy ma wartość 52°2.

11

161

rządy naukowe i fotograficzne, w tym wewnętrzne elementy teleskopu astronomicznego o nazwie „Orion", a także jego pulpit sterowniczy. Jest tu też umiesz­ czona część oprzyrządowania do badań biome­ dycznych. Na zewnętrznej stronie części przejściowej umie­ szczone są: zewnętrzne części teleskopu „Orion", dwie płyty z fotoogniwami słonecznymi, antena naprowadzająca aparatury radiowej, światła orienta­ cyjne, jedna z dwóch zewnętrznych kamer telewizyjnych (używana między innymi do rejestracji manewru łączenia się ze statkiem Sojuz), płyty z urządzeniami regulującymi temperaturę, czujniki jonów (umożli­ wiające określenie orientacji bazy względem kierunku ruchu) oraz czujniki uderzeń mikrometeoroidów. Dla zapewnienia należytej temperatury w przedziale przej­ ściowym jest on częściowo owinięty odpowiednią folią plastykową. Część robocza składa się z dwóch stref o cylin­ drycznym kształcie. Strefa przyległa do części przej­ ściowej ma średnicę 2,9 m, długość 3,8 m, następna strefa — średnicę 4,15 m i długość 4,1 m. Obie po­ łączone są częścią stożkową o długości 1,2 m. We wnętrzu części roboczej po obu jej bokach roz­ mieszczone są szafki z oprzyrządowaniem. Daje to możność bardzo łatwego dostępu do dowolnego urządzenia. Wnętrze bazy jest pokryte specjalną wy­ kładziną dekoracyjną, wykonaną z tworzywa niepal­ nego i nie wydzielającego szkodliwych wyziewów. Zarazem pełni ona funkcję jeszcze jednej warstwy termoizolacyjnej. Dla ułatwienia kosmonautom orien­ tacji poszczególne części wnętrza mają różną barwę przednia i tylna ściana barwę jasnoszarą, lewa barwę jasnozieloną, prawa jasnożółtą, a podłoga ciemno­ szarą.

162

W części węższej znajduje się jadalnia z rozkłada­ nym stolikiem i umieszczonym na nim zbiornikiem wody do picia (zasadnicze zapasy wody znajdują się w tylnej części bazy). Obok jest podgrzewacz poży­ wienia. (Zapasy pożywienia są umieszczone w lodów­ kach po obu bokach strefy o dużej średnicy — w jej środkowej części). W części o małej średnicy kosmonauci wykonują większość swych zadań. Jest tu umieszczony magne­ tofon i kasety z taśmami, biblioteka, blok rysunkowy i inne niezbędne przedmioty. Pomieszczenia do spania znajdują się po lewej i prawej stronie strefy o dużej średnicy. Kosmonauci mogą też jednak spać w razie życzenia na rozkłada­ nych leżakach, ustawianych w części laboratoryjnej Sojuza, który pełni funkcję statku transportowego, czyli dostawia z Ziemi załogę do bazy satelitarnej, a następnie odstawia ją z powrotem na Ziemię. Zespół urządzeń toaletowo-asenizacyjnych znaj­ duje się na dennej ścianie bazy, oddzielony od reszty wnętrza i zaopatrzony w specjalnie wydajną wenty­ lację. Powierzchnia tego przedziału wykonana jest z dających się zmywać tworzyw. Aparatura do badań medycznych znajduje się w strefie stożkowej części roboczej. Wnętrze statku jest oświetlone przez wiele różnego rodzaju lamp, między innymi są tam specjalne lampy włączane w czasie seansów telewizyjnych. Zespół żyroskopów został zlokalizowany w przed­ niej ścianie części roboczej. Baza satelitarna Salut ma aż siedem stanowisk kie­ rowniczych, wyposażonych w odpowiednie wskaź­ niki i przełączniki regulujące działanie różnych urzą­ dzeń. Rozmieszczone są one na specjalnych pulpitach. Stanowisko I pełni rolę centralnego. Znajdują się tu

163

najważniejsze urządzenia do kierowania bazą i część urządzeń regulujących działanie przyrządów nauko­ wych. Ulokowane jest ono w części roboczej w jej strefie o małej średnicy. Jest tu przede wszystkim rękojeść sterownicza i wizjery optyczne systemu orientacyjno-sterowniczego. Przed pulpitem umie­ szczone są dwa fotele. W tej samej strefie zlokalizowano też stanowisko II. Służy ono do wykonywania obserwacji i pomiarów dla celów orientacji i nawigacji astronomicznej, opartej o namiary kątowe na ciała niebieskie. Tutaj jest także umieszczona rękojeść sterownicza. Stanowisko III zawiera urządzenia regulujące dzia­ łanie przyrządów naukowych umieszczonych w stre­ fie o dużej średnicy. Stanowisko IV także służy do regulowania działania przyrządów naukowych, a oprócz tego do przeprowa­ dzania badań biomedycznych. Znajduje się ono w strefie stożkowej. Jest tu też fotel dla kosmonauty. Stanowisko V przeznaczone jest do regulowania działania teleskopu „Orion". Stanowisko VI ma analogiczne zadanie jak stano­ wisko II, ale w odróżnieniu od niego wyposażone jest w fotel i znajduje się w niszy, która w razie potrzeby może być całkowicie zaciemniona za pomocą odpo­ wiedniej zasłony. Jest ono ulokowane w strefie o małej średnicy. Wreszcie stanowisko VII służy do regulowania dzia­ łania przyrządów przeznaczonych do badań zjawisk w przestrzeni. Stanowisko to znajduje się obok sta­ nowiska VI. Większa część zewnętrznej strony strefy o małej średnicy zajęta jest przez radiatory urządzeń regulu­ jących temperaturę, a większa część powierzchni strefy o dużej średnicy i strefy stożkowej pokryta jest

164

materiałem termoizolacyjnym, który chroni przed aerodynamicznym nagrzewaniem w czasie wzlotu z Ziemi, a następnie przed ucieczką ciepła z wnętrza bazy w czasie lotu satelitarnego. Po stronie zewnętrznej części roboczej umieszczo­ ne są anteny radiowe i czujniki uderzeń mikrometeoroidów. Wreszcie ostatnia część bazy — przyrządowa, za­ wiera główny i pomocniczy silnik rakietowy i szereg dysz rakietowych oraz zbiorniki z materiałami pędnymi, a także szereg innych urządzeń. Na zewnętrznej stronie części przyrządowej umie­ szczone są dwie płyty z fotoogniwami słonecznymi, anteny radiowe, druga zewnętrzna kamera telewizyj­ na (używana między innymi do rejestracji manewru odłączania się bazy od ostatniego członu rakiety nośnej), część przyrządów naukowych i czujniki jo­ nów dla potrzeb systemu orientacji. Niezwykle ważną rolę spełnia system regulowania pracy wszystkich urządzeń. Wtedy gdy baza leci bez załogi, działanie ich jest regulowane zdalnie z Ziemi. Ten system bywa stosowany także w czasie lotu z załogą, a mianowicie wtedy, gdy wszyscy kosmo­ nauci śpią. Funkcjonują przy tym wskaźniki informu­ jące o działaniu różnych urządzeń, umieszczone na pulpitach sterowniczych. Wskazywane przez nie pa­ rametry są przesyłane do naziemnego centrum kiero­ wania lotem. (Główne centrum jest zlokalizowa­ ne w Kalininie w okolicach Moskwy). W bazie umieszczono oczywiście bardzo dużą ilość różnorodnych urządzeń automatycznych, co bardzo ułatwia zdalne sterowanie jej pracy z Ziemi, a także sterowanie przez samych kosmonautów, zwłaszcza w przypadku wykonywania czynności i manewrów typowych. W większości tych automatów zastoso-

165

wano niewielkie komputery elektroniczne. Oprócz tego w bazie znajduje się też komputer większych roz­ miarów, wykorzystywany przede wszystkim dla obli­ czeń nawigacyjnych. Szczególnie ważne przełączniki mają odpowiednio zabezpieczenia, uniemożliwiające ich przypadkowo lub omyłkowe włączenie. Dla zapewnienia prawidłowej pracy załogi w róż­ nych miejscach bazy, a zwłaszcza przy poszczegól­ nych stanowiskach sterowniczych, istnieje wewnętrz­ na sieć łącznościowa. Daje to zarazem kosmonautom możność utrzymywania kontaktu z Ziemią z dowolne­ go miejsca statku. W urządzeniu o tak dużych rozmiarach i skompliko­ wanych funkcjach niezwykle ważną rolę spełnia system umożliwiający zmiany i stabilizowanie orien­ tacji oraz pewne zmiany kierunku i prędkości całej bazy. Do orientacji bazy w przestrzeni służą: Czujniki jonowe określające zorientowanie bazy względem kierunku jej ruchu w stosunku do otacza­ jącej jonosfery. Podczerwony „pion” określający orientację bazy względem powierzchni Ziemi. (Działa on w oparciu o odbiór promieniowania podczerwonego naszej planety). Czujniki orientacji względem Słońca. Trzy czujniki prędkości obrotu bazy względem trzech osi. Zespół żyroskopów. Urządzenie sumujące przyrosty prędkości ruchu w trzech kierunkach. Zespół stabilizatorów, służący do wzmacniania i przekształcania sygnałów z żyroskopów. 166

Zespół włączający odpowiednie silniki orientujące. (Silniki te zasilane są dwuskładnikową ciekłą mie­ szanką paliwową, której zapasy wystarczają na bardzo długie działanie). Zespół aparatury radiolokacyjnej służący do reali­ zacji manewru zbliżenia i cumowania z innym obiek­ tem. (Określa on pozycję drugiego obiektu oraz pręd­ kość i kierunek jego ruchu). Dla nakierowywania wizjerów optycznych na od­ powiednie obiekty obserwacji dokonuje się obrotu całej bazy. Wielkość obrotu określa się albo za pomocą wskazań wizjerów optycznych względem: Słońca, Księżyca, Ziemi i określonych gwiazd, albo za pomocą wskazań żyroskopów. Maksymalna prędkość obrotu wynosi kilka stopni kątowych na sekundę. Po wy­ konaniu odpowiednich manewrów bazę stabilizuje się w zasadniczej pozycji w ten sposób, aby promienie słoneczne padały pod kątem prostym na płyty z foto­ ogniwami, po czym dla podtrzymania owej orientacji wprawia się w ruch obrotowy wokół osi zwróconej ku Słońcu. Prędkość obrotu równa jest 3° na sekundę, czyli jeden pełny obrót w 2 minuty. Dla ułatwienia manewrów orientacyjnych w bazie znajduje się glo­ bus niebieski, na którym są uwidocznione gwiazdy o jasności do 5 wielkości gwiazdowej, czyli łatwo rozróżnialne nie uzbrojonym okiem. Manewr zbliżenia i łączenia się z drugim obiektem wykonuje się w sposób następujący: Do odległości 13—30 m zmienia się parametry ruchu obu obiektów. Później kierunku i prędkości ruchu bazy satelitarnej już się nie reguluje. Od tej pory baza zmienia tylko swą orientację przestrzenną w ten sposób, że samoczynnie zwraca się urządze­ niem cumowniczym ku zbliżającemu się do niej statkowi Sojuz. Odpowiednie manewry końcowe

167

wykonuje statek Sojuz, wykorzystując wskazania własnej aparatury radarowej. Zasadnicze źródło energii elektrycznej stanowią fotoogniwa słoneczne. Wytwarzany przez nie prąd elektryczny ładuje akumulatory. Przez 40 % czasu baza znajduje się w cieniu Ziemi i wówczas tylko one dostarczają elektryczności. Po przyłączeniu się do bazy Salut statku kosmicznego Sojuz wykorzystuje się także jego baterię fotoogniw słonecznych, ale umie­ szczona na nim bateria akumulatorów jest wyłączona z obwodu i utrzymywana w stanie naładowanym. Część prądu elektrycznego z akumulatorów kie­ ruje się do przetwornicy, w której przekształcony on zostaje w prąd zmienny. W bazie Salut istnieją więc dwie sieci elektryczne — z prądem stałym i z prądem zmiennym. Nie dopuszcza się nigdy do tego, by bateria aku­ mulatorów była przeładowana. Gdy napięcie jej osiąga odpowiednią wartość, samoczynnie odłącza się ona od fotoogniw. Istnieje też drugi wyłącznik, uzależniony od ciśnienia gazów w ogniwach baterii akumulatorów. Równie ważne jest zabezpieczenie baterii przed nadmiernym wyładowaniem. Stosuje się w tym celu woltomierze, które samoczynnie podłączają ją do baterii fotoogniw słonecznych i wyłączają w razie potrzeby urządzenia zużywające zbyt wiele energii elektrycznej. Na pulpicie sterowniczym bazy Salut znajduje się specjalny wskaźnik uwidoczniający stan naładowania akumulatorów. Jego wskazania są przesyłane do centrum kontrolno-dyspozycyjnego na Ziemi. Istnieje też oczywiście system kontrolny napięć i natężeń prądu w obwodach oraz działania fotoogniw sło­ necznych.

168

Oprócz zasadniczej baterii akumulatorów w bazie satelitarnej Salut znajduje się też bateria rezerwowa, która w razie potrzeby może być włączona do obwo­ du. Zwykle jednak jest odłączona i utrzymywana w stanie całkowicie naładowanym. Ze względu na to, że w bazie znajduje się wiele przy­ rządów naukowych, które są z reguły wrażliwe na wahania napięcia zasilającego, jest ono stabilizowa­ ne z bardzo dużą dokładnością ±1,5 %. Bazę satelitarną Salut wyposażono w bardzo różno­ rodne urządzenia radiowe. Umożliwiają one pomiary nawigacyjne, przekazywanie sygnałów sterujących i telemetrycznych, dwustronną łączność telefoniczną i telegraficzną, przesyłanie obrazów telewizyjnych i wreszcie porównywanie wskazań zegarów bazy z naziemnymi. Pomiary nawigacyjne są niezbędne dla korekcji kierunku i prędkości lotu bazy, realizacji manewru spotkania i łączenia ze statkiem Sojuz. Potrzebne są one także do stałego aktualizowania przebiegu czyn­ ności, do określania miejsc różnych badań naukowych i do innych prac. W czasie pomiarów nawigacyjnych wyznacza się aktualne parametry charakteryzujące kierunek i prędkość lotu bazy, jej pozycję przestrzen­ ną i jej orientację. Aparatura nawigacyjna może dzia­ łać i w sposób autonomiczny, i we współpracy z na­ ziemną siecią pomiarową. Do przeprowadzenia po­ miarów służą dwa urządzenia radiowe, co zwiększa dokładność i niezawodność pracy systemu. Przeka­ zywanie z Ziemi sygnałów sterowniczych jest nie­ zbędne wtedy, gdy baza leci bez załogi. Potrzeby przekazywania na Ziemię danych telemetrycznych i porównywania wskazań zegarów nie trzeba uza­ sadniać. Część danych telemetrycznych jest przeka­ zywana niezwłocznie, część rejestrowana na taśmach

169

magnetycznych i przesyłana po pewnym czasie. Oczywiście szczególnie ważne są dane telemetryczne informujące o stanie zdrowia kosmonautów. W czasie pobytu załogi w bazie zasadniczą rolę spełnia łączność telefoniczna. W razie potrzeby może być jednak zastosowana łączność telegraficzna. Łącz­ ność ta utrzymywana jest za pomocą aparatury krótkofalowej i ultrakrótkofalowej. Wspomniałem już, że dla maksymalnego ułatwienia kosmonautom łączności z Ziemią i między sobą mogą oni uzyskiwać ją z każdego miejsca bazy. W tym celu umieszczono w niej w różnych punktach mikro­ fony i głośniki. System telewizyjny umożliwia śledzenie z Ziemi wszystkiego, co się dzieje w bazie, a zwłaszcza zacho­ wania się kosmonautów. Służą temu dwie umiesz­ czone we wnętrzu kamery nadawcze, przy czym jedna z nich może być instalowana w różnych miej­ scach, a druga znajduje się naprzeciw głównego pulpitu sterowniczego. Oprócz tego, jak już wspomi­ nałem, dwie kamery znajdują się na zewnątrz bazy — w jej przedniej i tylnej części. We wszystkich kamerach zastosowano lampy typu vidikon. Urządzenia telewizyjne pracują w systemie 25 obrazów na sekundę i 625 linii. Działanie ich może być regulowane przez kosmonautów, jak również zdalnie z Ziemi. W bazie istnieje też wewnętrzny system telewizyjny. Na głównym pulpicie sterowniczym znajduje się ekran, do którego podłączone są kamery umieszczone na zewnątrz bazy. Wyświetlane są na nim także wska­ zania urządzeń telemetrycznych. Niezwykle ważną rolę spełnia w bazie system klimatyzacyjny. Umożliwia on utrzymywanie tem­ peratury od 15 do 25°C, wilgotności względnej od

170

20 do 80 %, prędkości cyrkulacji powietrza od 0,1 do 0,8 m/s. System regulujący temperaturę składa się z dwóch niezależnych obwodów — chłodzącego i grzejącego. Część z nich umieszczona jest we wnętrzu bazy, a część na jej powierzchni. W obwodach krąży ciecz, która odznacza się: niepalnością, nietoksycznością, nieeksplozywnością, zachowywaniem ciekłości od -70 do +100°C. Wiele urządzeń termoregulacyjnych może być wy­ mieniane lub naprawiane w czasie lotu. Wiele urzą­ dzeń jest zdublowane. Nadmiar ciepła wypromieniowuje umieszczony na zewnątrz bazy radiator o sporej powierzchni 21 m2. Odpowiednia temperatura i wilgotność utrzymy­ wana jest za pomocą agregatów susząco-chłodzących, które nadają przepuszczanemu przez nie powietrzu temperaturę od 18 do 22°C. Jest ich w różnych miej­ scach bazy sześć, z czego równocześnie działają trzy, a reszta pozostaje w rezerwie. System chłodzący służy też do utrzymywania niskiej temperatury w pojemnikach z żywnością. W razie nadmiernego spadku temperatury włączany jest system ogrzewczy. Jego radiator ma powierzchnię 6 m2.

Aparatura regulująca temperaturę działa zarówno automatycznie, jak też może być obsługiwana przez załogę. Oczywiście niezwykle ważną funkcją urządzeń klimatyzacyjnych jest utrzymywanie w bazie odpo­ wiedniego składu chemicznego atmosfery i jej odpo­ wiednich parametrów fizycznych. Ciśnienie atmosfery musi wynosić 760—960 mm Hg, zawartość tlenu 16—36%, dwutlenku węgla 0—1%. Skrupulatnie usuwane są wszelkie szkodliwe zanie­

171

czyszczenia gazowe jak też pyły. (W bazie używa się nawet przenośnego odkurzacza). Aby uzupełnić tlen i zlikwidować dwutlenek węgla, powietrze prze­ puszczane jest przez specjalne regeneratory, zawie­ rające substancję chemiczną, która wydziela tlen, a pochłania dwutlenek węgla i inne zanieczyszczenia gazowe. Oprócz tego w bazie znajduje się dodatkowy pochłaniacz dwutlenku węgla i innych zanieczysz­ czeń gazowych (amoniaku, tlenku węgla, siarkowo­ doru, acetonu itd.). Wypełniony jest on węglem akty­ wowanym, odpowiednimi chemikaliami i substancją katalizującą ich działanie oraz zawiera cztery warstwy bibuły filtracyjnej. Aby wywołać przepływ powietrza przez regeneratory, stosuje się dwa wentylatory od­ środkowe — zasadniczy i rezerwowy. Skład atmosfery we wnętrzu bazy kontroluje szereg urządzeń analizujących, a w razie zakłócenia włącza się sygnał alarmowy. Część niezbędnych gazów jest dodatkowo prze­ chowywana pod ciśnieniem w kulistych zbiornikach, ulokowanych w części przejściowej bazy. Służą one zwłaszcza do wypełniania jej powietrzem, gdy jest wykorzystywana jako śluza wyjściowa. Do wyrównywania ciśnienia między wnętrzem bazy Salut i statkiem Sojuz służy szereg zaworów, opatrzo­ nych odpowiednimi zabezpieczeniami uniemożliwia­ jącymi przypadkowe lub omyłkowe otwarcie, zwłasz­ cza ważniejszych spośród nich. Dla zapewnienia należytego komfortu w bazie wiele uwagi poświęcono urozmaiceniu pożywienia i napojów, a także diagnostyce i terapii medycznej. Tym ostatnim służy między innymi odpowiednio zaopatrzona apteczka. Wiele uwagi poświęcono należytej higienie pracy i wypoczynku.

172

W czasie doby kosmonauci spożywają cztery po­ siłki: śniadanie, drugie śniadanie, obiad i kolację. Wartość odżywcza pierwszego posiłku wynosi 705— 756 kcal, drugiego 600-700 kcal, trzeciego 798— 928 kcal i wreszcie czwartego 593—745 kcal. Śnia­ danie, obiad i kolacja obok innych zawierają jedno gorące danie. Z zapasów wody, konserwowanych za pomocą jonowego srebra, na każdego kosmonautę przypada 2 dm3 (litry) na dobę, choć w praktyce zużywane jest tylko 1,2 dm3. Poniżej podano dla ilustracji zestawy typowych

Pierwsze śniadanie

Drugie śniadanie

Obiad

Kolacja

I zestaw

II zestaw

III zestaw

Parówki (antry­ kot), pasztet mięsny, chleb, czekolada, kawa z mlekiem Ser, chleb, słodycze.

Szynka i pasztet mięsny, chleb, pralinki, kawa z mlekiem.

Bekon (cielęcina, pasztet z pieczeni, farsz kiełbasiany), chleb, słodycze, kawa z mlekiem. Krem z twarożku, dżem z czarnych jagód, piernik miodowy.

Ukleja, zielona kapusta, mięso kurze (szynka, pasztet mięsny) chleb, suszone śliwki i orzechy, sok z czarnych jagód. Pasztet mięsny, chleb, piernik miodowy.

Wieprzowina (farsz kiełbasiany), chleb, krem z twarożku z jabł­ kami. Ukleja, barszcz, cielęcina (pasztet z pieczonego mięsa, farsz kieł­ basiany), chleb, keks, sok z czar­ nych jagód. Pasztet ptasi, chleb, suszone śliwki

Ukleja, zupa, mięso kurze (szynka, pasztet mięsny), chleb, suszone śliwki i orzechy.

Pasztet ptasi, chleb, ser.

Warto wspomnieć, że o ile w bazach Salut 1 i 3 wodę kondensacyjną wykorzystywano do celów higienicznych, to poczynając od bazy Salut 4 podda-

173

wano ją oczyszczaniu i używano również do celów spożywczych. Bardzo trudny problem stanowiło skonstruowanie odpowiedniego urządzenia asenizacyjnego. Choć wyglądem i konfiguracją przypomina ono urządzenia naziemne, to jednak zasada jego działania jest inna. W warunkach nieciężkości konieczne stało się zain­ stalowanie w nim pompy ssącej, szczelnych zbiorni­ ków i systemu zaworów. Kłopoty nastręcza utrzymanie higieny osobistej. Do mycia ciała stosowało się wilgotne ściereczki. Na­ sycone były one słabym roztworem dezynfekującym. Później ciało osuszano. W bazie używa się elek­ trycznych maszynek do golenia i elektrycznych grze­ bieni. Zachowanie osobistej higieny zapewnia też zapas bielizny osobistej i odrębne kombinezony do ćwiczeń gimnastycznych. Ćwiczeniom tym poświęcono tak wiele uwagi, że we wnętrzu bazy urządzono nawet niewielką salę gimnastyczną. Kosmonauci rozciągają w niej sprężyny, ćwiczą bieg na małej ruchomej bieżni (po obu jej stronach są poręcze do utrzymania ciała w odpowiedniej pozycji), mają też specjalne kombi­ nezony z wszytymi elementami sprężystymi, zwięk­ szające wysiłek fizyczny w czasie wykonywania ruchów. (Kombinezon taki nosi nazwę „Pingwin"). Jak już wspominałem, w czasie lotu kosmicznego ludzie wystawieni są na oddziaływanie promieniowań jonizujących. W bazie znajdują się więc dwa radio­ metry, a na statku transportowym Sojuz — jeden. Sygnalizują one nadmierny wzrost intensywności promieniowań jonizujących. Członkowie załogi po­ siadają też indywidualne dozymetry. Wspomniałem również o pieczołowitej kontroli stanu zdrowia kosmonautów, do czego służy między 174

innymi uważne śledzenie ich zachowania przez system telewizyjny bazy. Teraz dodam, że dla wykonania po­ miarów parametrów medycznych nakładają oni spec­ jalny pas (polinom), zawierający czujniki medyczne. Ponadto w ustalonych odstępach czasu składają we­ dług ustalonego schematu szczegółowe ustne relacje o swym samopoczuciu. Apteczki, znajdujące się w bazie i na statku trans­ portowym, zawierają środki przeciwbólowe, nasercowe uspokajające, regulujące trawienie, antyseptyczne, bakteriostatyczne, przeciwkrwotoczne, tonizujące, przeciwradiacyjne i nasenne. Dotąd kos­ monauci korzystali jednak z nich bardzo rzadko. Jak widać, baza satelitarna Salut stanowi pod względem skomplikowania konstrukcji i złożoności wypełnianych funkcji nową klasę statku kosmicznego. Nic więc dziwnego, że niezbędne było bardzo staranne wypróbowanie wszystkich jej urządzeń. Niektóre z nich zostały zbadane w czasie lotów statków kos­ micznych Sojuz. Równolegle jednak i na Ziemi pod­ dano różnorodnym badaniom laboratoryjnym spo­ rządzone w tym celu rozmaite makiety bazy. Między innymi badano niezawodność i wytrzymałość po­ szczególnych zespołów i całej bazy oraz długotrwa­ łość działania aparatury. (Wykonano też badania w ko­ morze próżniowej). Oczywiście w miarę wysyłania kolejnych baz sate­ litarnych Salut konstrukcja ich była ulepszana w opar­ ciu o doświadczenia uzyskane w czasie wcześniej­ szych lotów. Poważniejsze zmiany wprowadzano zwłaszcza, poczynając od bazy Salut 4 i Salut 6. Polegały one między innymi na zdjęciu dwóch umieszczonych na części przejściowej płyt z foto­ ogniwami słonecznymi. Powiększono za to dwie po­ zostałe i dodano trzecią, ulokowaną prostopadle do

175

nich. Oprócz tego płyty zamocowano wahliwie, tak że w czasie lotu można zmieniać ich usytuowanie bez obracania całej bazy. Dodano też śluzę powietrzną, przez którą wyrzuca się w otwartą przestrzeń metalowe pojemniki z od­ padkami i nieczystościami. Zastosowano również nowy system orientacji — „Kaskada". Nadzwyczaj ważną nowość stanowi dodanie na bazie Salut 6 drugiego urządzenia cumowniczego zlokalizowanego na przeciwnym końcu bazy. Wiele uwagi poświęcono odpowiedniemu szko­ leniu członków załogi zarówno w celu przystosowania ich do znoszenia nienormalnych warunków, jak też — aby wyrobić w nich odpowiednie nawyki. Używano do tego różnorodnych urządzeń treningo­ wych i stosowano różnorodne ćwiczenia. Oczywiście wiele uwagi poświęcono nauce pilo­ tażu bazy oraz przeszkoleniu teoretycznemu i prak­ tycznemu z bardzo wielu dziedzin nauki i techniki. Podział zadań między członków załogi przedstawia się następująco: Dowódca zajmuje się przede wszystkim pilotażem statku Sojuz i bazy Salut, koordynuje pracę i podej­ muje ostateczne decyzje zwłaszcza w nieprzewidzia­ nych sytuacjach. Inżynier bazy kontroluje i reguluje działanie wszy­ stkich urządzeń, pomaga w pilotażu i w razie po­ trzeby dostarcza dowódcy niezbędnych danych do podjęcia decyzji. Inżynier naukowiec zajmuje się badaniami tech­ nicznymi i naukowymi. Należy jednak podkreślić, że w razie konieczności każdy członek załogi potrafiłby przejąć funkcję swych kolegów, wszyscy zwłaszcza umieli pilotować sta-

176

tek transportowy i bazę oraz wykonywać wszelkie niezbędne manewry nawigacyjne. Kosmonauci mogli wypoczywać na zmianę, ale także i jednocześnie, okazało się bowiem, że wbrew temu, co początkowo uważano, nie jest niezbędne utrzymywanie nieprzerwanego dyżuru w bazie. Prak­ tyka dowiodła też, że w czasie lotu nie ma potrzeby wprowadzania zmian do programu zajęć, co wymow­ nie świadczy o racjonalnym ich zaplanowaniu, przy­ gotowaniu i wyćwiczeniu. Dość złożony był problem łączności z bazą. Wyko­ rzystywano do tego zarówno stałe stacje, rozmie­ szczone na terytorium Związku Radzieckiego, jak też ruchome, wysyłane na statkach na morza i oceany naszej planety. Dla niezawodnego utrzymania łącz­ ności użyto nawet radzieckich łącznościowych sput­ ników typu Mołnia i systemu łącznościowego Or­ bita.

12

Loty statków Sojuz i baz Salut

Drugi z kolei statek kosmiczny typu Sojuz został wprawiony w bliskoziemski ruch satelitarny w dniu 25 października 1968 roku. Poleciał on w kosmos bez załogi. W początkowej fazie lotu orbitę jego charakteryzowały następujące parametry: perygeum 185 km, apogeum 224 km, nachylenie płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika ziemskiego 57,°7 czas trwania jednego okrążenia wokół Ziemi 88,5 min, Już w dniu następnym — 26 października 1968 roku — o godzinie 8 minut 34 (czasu Greenwich czyli czasu uniwersalnego) wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 3. W kabinie jego znajdował się czterdziestosiedmioletni Gieorgij Bieriegawoj. Po cząstkowe parametry charakteryzujące orbitę nowego statku kosmicznego miały wartość: perygeum 205 km, apogeum 225 km, nachylenie 51 °40' czas trwaniu jednego okrążenia 88,6 min. Podczas pierwszego okrążenia wokół Ziemi statek Sojuz 3 przybliżył się do Sojuza 2. Do odległości 200 m manewr ten był sterowany przez urządzenia automatyczne, później kosmonauta sterował ręcznie, W dniu 27 października manewr spotkania został powtórzony. Po przeprowadzeniu tych manewrów parametry charakteryzujące orbity obu statków uzyskały war Sojuz 2: 181 km; 231 km; 51°7; 88, 4 min.

178

Sojuz 3: 179 km; 252 km; 51 °7; 88,6 min. W dniu 28 października o godzinie 7 minut 25 włączono sygnałem radiowym z Ziemi urządzenia hamujące statku Sojuz 2, w wyniku czego jego kabina powrotna wtargnęła o godzinie 7 minut 5.1 do gęstych warstw atmosfery i po około 20 minutach wylądowała w Kazachstanie. Bieriegawoj kontynuował jednak lot, zajmując się próbami silników, a także badaniami astronomicz­ nymi, geofizycznymi i biomedycznymi. Powrót ka­ biny statku Sojuz 3 na Ziemię nastąpił dopiero w dniu 30 października o godzinie 7 minut 25, Bieriegawoj lądował także w Kazachstanie. Rewelacyjny był przebieg lotu statków kosmicz­ nych Sojuz 4 i Sojuz 5. Statek kosmiczny Sojuz 4 wystartował w dniu 14 stycznia 1969 roku o godzinie 7 minut 39. Pilotował go czterdziestojednoletni ppłk Władimir Szatałow. Początkowo parametry charakteryzujące orbitę statku miały wartość: perygeum 173 km, apogeum 225 km, nachylenie 51 °7, czas okrążenia 88, 2 min. W dniu 15 stycznia o godzinie 7 minut 14 wystar­ tował statek Sojuz 5. Załogę jego stanowili trzydziestoczteroletni płk Borys Wołynow, trzydziestopięcioletni kpt. inż. Aleksiej Jelisiejew i trzydziestoczteroletni ppłk inż. Jewgienij Chrunow. Początkowe parametry charakteryzujące orbitę statku miały war­ tość: perygeum 200 km, apogeum 230 km, nachylenie 51,°7, czas okrążenia 88,7 min. 16 stycznia o godzinie 7 minut 37 statki zaczęły automatycznie przybliżać się do siebie. Gdy odległość zmalała do 100 m, Sojuz 5 służył już tylko jako cel (miał on urządzenie łączące typu biernego), a dalsze zbliżenie kontynuował wyłącznie Sojuz 4 wyposażony w urządzenie łączące typu aktywnego. (W tej fazie

179

zbliżenia był on ręcznie sterowany przez Szatałowa). W wyniku tej akcji statki zetknęły się i połączyły ze sobą. Było to pierwsze w dziejach kosmonautyki połączenie dwóch załogowych statków kosmicz­ nych. Utworzyły one swego rodzaju prototyp bazy satelitarnej. Oto przykład rozmów w czasie manewru łączenia: „Ja, Amur (Sojuz 4): Czy pozwalacie na manewr zbliżenia? Zorza (centrum naziemne): Zezwalam na zbliżenie. Jeżeli możecie, zdajcie krótki raport. Amur: Na ekranie Bajkał (Sojuz 5). Szybkość 0,25 metra na sekundę*. Tak pójdę. Skrzydła (płyty z foto­ ogniwami słonecznymi) widzę dobrze. Zorza: Wszystko w normie. Amur: Odległość 20 (metrów), prędkość 0,25. Bajkał: Wszystko doskonale! Wszystko doskonale! Uchwycenie! Zetknięcie! (w tym momencie pręt łą­ czący statku Sojuz 4 zetknął się ze stożkową wnęką na statku Sojuz 5, ześliznął się po jej wewnętrznej stronie i wsunął do gniazda. W kabinie zapaliło się światło z napisem: „Mechaniczne uchwycenie, wciąg­ nięcie". Silnik elektryczny zaczął wciąganie pręta łączącego, co spowodowało przybliżenie się obu statków do siebie i mocne zetknięcie się pierścieniami otaczającymi łączniki. Następnie zadziałały mecha­ niczne zaczepy i wtyki elektryczne zostały też połą­ czone ze sobą). Amur: Obracamy się. Następuje wyrównywanie się statków. Zorza: Wszystko doskonale! Teraz statki stabilizują się". Wkrótce po połączeniu Jelisiejew i Chrunow ubrani *Różnica prędkości obu statków.

w skafandry nowego typu, wyposażone we własne urządzenia klimatyzacyjne, wyszli ze statku kosmicz­ nego Sojuz 5 (wykorzystując jego kabinę laborato­ ryjną jako śluzę powietrzną) i przeszli po zewnętrznej stronie do kabiny laboratoryjnej statku Sojuz 4. (Po­ byt kosmonautów na zewnątrz kabin trwał godzinę i był transmitowany na Ziemi, a także do wnętrza obu kabin nawigacyjnych przez kamery telewizyjne umie­ szczone na zewnątrz statków). W tym czasie dokonali oni inspekcji powierzchni statków (zwłaszcza me­ chanizmów łączących i fotoogniw słonecznych). Zainstalowali też, a następnie zdjęli kamery telewizyj­ ne i wykonali próby niektórych prac, niezbędnych w przyszłości w trakcie budowy bazy satelitarnej. Następnie kabiny laboratoryjne obu statków zostały szczelnie zamknięte. Statki kontynuowały wspólny lot przez 4 godz. i 35 min., po czym zostały rozłączone (manewr ten był transmitowany przez telewizję). W czasie tego lotu wykonano również badania naukowe powierzchni Ziemi (w tym geologiczne), atmosfery (w tym meteorologiczne), a także dzien­ nego i nocnego horyzontu, fizyczne (w tym promieni kosmicznych), astronomiczne (w tym początkowych faz rozwoju warkoczy kometarnych) oraz pola mag­ netycznego Ziemi. Badano wpływ uderzeń mikro­ meteoroidów na konstrukcję statków, działanie urzą­ dzeń i wpływ na nie warunków lotu, a także przepro­ wadzono doświadczenia astroorientacyjne. Wiele uwagi poświęcono biomedycynie, w tym odżywianiu się i problemom biorytmologii. Jak zawsze interesowano się wpływem radiacji na organizmy kosmonautów. Dla zabezpieczenia ich przed ewen­ tualnym rozbłyskiem na Słońcu prowadzono z Ziemi w czasie trwania lotu obserwacje mające na celu

181

prognozowanie aktywności słonecznej, zwłaszcza rozbłyskowej. Kabina powrotna Sojuza 4 wylądowała na Ziemi z nową załogą (!) w dniu 17 stycznia o godzinie 6 mi­ nut 52 w okolicach Karagandy, a kabina Sojuza 5 z samotnym Wołynowem — w dniu 18 stycznia. Następny lot statku kosmicznego typu Sojuz znowu stał się wielkim wydarzeniem. W odstępach dobo­ wych wystartowały bowiem z Ziemi Sojuz 6, Sojuz 7 i Sojuz 8. Pierwszy z nich w dniu 11 października 1969 roku o godzinie 11 minut 10, z załogą złożoną z trzydziestoczteroletniego ppłk. Gieorgija Szonina i trzydziestoczteroletniego kpt. inż. Walerego Kubasowa. Po­ czątkowe parametry charakteryzujące orbitę statku miały wartość: perygeum 186 km, apogeum 223 km, nachylenie 51 °7, czas okrążenia 88,4 min. Drugi statek wystartował w dniu 12 października o godzinie 10 minut 45. Załogę jego stanowili: czterdziestojednoletni ppłk Anatolij Filipczenko, trzy­ dziestopięcioletni ppłk inż. Wiktor Gorbatko i trzydziestoczteroletni inż. Władysław Wołkow. Począt­ kowe parametry charakteryzujące orbitę statku miały wartość: perygeum 207 km, apogeum 226 km, na­ chylenie 51 °7 i czas okrążenia 88,6 min. Trzeci statek wzleciał w dniu 13 października o go­ dzinie 10 minut 29. W jego wnętrzu znajdowali się: czterdziestodwuletni płk Władimir Szatałow i trzy­ dziestopięcioletni kpt. inż. Aleksiej Jelisiejew (którzy uprzednio pilotowali Sojuz 4 i 5). Początkowe para­ metry charakteryzujące orbitę statku kosmicznego Sojuz 8 miały wartość: perygeum 205 km, apogeum 223 km, nachylenie 51 °7, czas jednego okrążenia 88,6 min. Po starcie z Ziemi Sojuza 8 po raz pierwszy w do­

182

tychczasowych dziejach kosmonautyki znalazły się w przestrzeni pozaziemskiej aż trzy statki i siedmiu ludzi jednocześnie! Zadaniem tego przedsięwzięcia były eksperymenty w dziedzinie grupowego lotu kosmicznego (zrealizowano ogółem 30 wzajemnych zbliżeń statków na bardzo małą odległość), foto­ graficzne i telewizyjne badania Ziemi oraz spektro­ skopowe badania promieniowania naszej planety. Jak w czasie wszystkich lotów statków kosmicznych typu Sojuz prowadzono obserwacje meteorologiczne i geologiczne — w tej ostatniej dziedzinie dotyczyły one zwłaszcza linii brzegowej Morza Kaspijskiego i delty Wołgi. Obserwowano też masywy leśne i pus­ tynie na terenie Związku Radzieckiego i w innych rejonach naszej planety. Prowadzono badania dzien­ nego i nocnego horyzontu oraz widoczności gwiazd i Księżyca w pobliżu horyzontu. Dokonano ekspery­ mentów w dziedzinie astroorientacji w oparciu o gwiazdy zaledwie 4 i 5 wielkości gwiazdowej, czyli stosunkowo słabo świecące. W kabinie laboratoryj­ nej Sojuza 6 przeprowadzono ciekawy i ważny eks­ peryment technologiczny — próby cięcia i spawania metali w warunkach nieciężkości. Skonstruowano w tym celu aparaturę badawczą o nazwie „Wulkan". Wypróbowano w niej spawanie strumieniem gorącej plazmy, strumieniem elektronów i łukowe z użyciem topiącej się elektrody. Prób dokonano w dniu 16 paź­ dziernika po rozhermetyzowaniu kabiny laboratoryj­ nej. Były one zdalnie kontrolowane z kabiny nawiga­ cyjnej statku Sojuz 6 przez inżyniera Walerego Kubasowa. Okazało się, że w warunkach próżni kos­ micznej i nieciężkości można otrzymać zwięźlejsze, lepsze i wytrzymalsze szwy spawalnicze niż na Ziemi, choć czasami pojawiają się w nich porowatości. Ujawniły się jednak trudności z zapaleniem luku spa­

183

walniczego i ze ściekaniem metalu z topiącej się elektrody w spoinę. Nie było za to problemu z uzyska­ niem energii elektrycznej, gdyż można ją otrzymać z fotoogniw słonecznych. Eksperyment ten jest bardzo ważny dla dalszego rozwoju kosmonautyki, gdyż wyniki jego będą wy­ korzystywane przy budowie bardzo dużych baz sate­ litarnych. Powrót kabiny Sojuza 6 na Ziemię nastąpił w dniu 16 października w okolicach Karagandy, Sojuza 7 w dniu 17 października tamże, a Sojuza 8 w dniu 18 października też w okolicach Karagandy. Ten jedyny do tej pory eksperyment stanowił rów­ nież i dla obsługi naziemnej kosmodromu trudną próbę. W ciągu trzech dni trzeba było przygotować do startu i wyprawić trzy potężne rakiety nośne, a cen­ trum dyspozycyjne musiało utrzymywać łączność równocześnie z aż trzema statkami kosmicznymi i równocześnie wyznaczać parametry ich orbit. Z okazji lotu statków kosmicznych Sojuz 6, 7 i 8 sekretarz generalny Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego, Leonid Breżniew, powiedział, że uczeni radzieccy rozważają możliwość utworzenia baz sate­ litarnych z wymienianymi załogami jako swego ro­ dzaju magistrali wiodącej człowieka w kosmos. Mogą się one stać kosmodromami w kosmosie oraz bazami startowymi dla lotów na inne planety. Widział w pers­ pektywie powstanie wielkich laboratoriów nauko­ wych dla badań technologii kosmicznej, biologii, medycyny i geofizyki, astronomii i astrofizyki. Przy­ pomniał, że obecnie zaistniały realne możliwości urzeczywistnienia pomysłów genialnego uczonego rosyjskiego, Ciołkowskiego, odnoszących się do utworzenia przez człowieka baz i laboratoriów w kos­ mosie.

184

Opisane dotychczas loty statków kosmicznych typu Sojuz stanowiły przede wszystkim eksperymen­ ty techniczne i nawigacyjne. Inny charakter miał jednak lot następnego statku tego typu. Sojuz 9 wystartował z Ziemi 1 czerwca 1970 roku o godzinie 19. Załogę jego stanowili czterdziesto­ jednoletni Andrian Nikołajew i trzydziestopięcioletni inż. Witalij Sewastianow. Początkowe parametry charakteryzujące orbitę statku miały wartość: pery­ geum 207 km, apogeum 220 km, nachylenie 51 °,7, czas jednego okrążenia wokół Ziemi 88,6 min. Lot trwał do dnia 19 czerwca do godziny 11 minut 59. Stanowiło to w owym czasie absolutny rekord dłu­ gości pobytu ludzi w kosmosie, pobity dopiero przez załogę statku Sojuz 11. W ciągu tego długiego czasu kosmonauci wykonywali przede wszystkim liczne badania naukowe, a zwłaszcza medyczne i biologicz­ ne badania wpływu czynników długotrwałego lotu kosmicznego na organizm ludzki. Regularnie kon­ trolowano tętno, częstotliwość oddechu, ciśnienie krwi, działanie systemu krążenia i systemu nerwowe­ go. Badano też zdolność do pracy kosmonautów. (Wykonywali oni systematycznie ćwiczenia gimnas­ tyczne — rozciąganie sprężyn siłą 10 kG, posługi­ wali się wspomnianym już specjalnym elastycznym skafandrem, powodującym obciążenie mięśni cia­ ła). Tętno Nikołajewa w stanie spoczynku wynosiło 68-80, a Sewastianowa 60-70 uderzeń na minutę. Rzecz ciekawa, że u Nikołajewa było ono nieco niższe niż w czasie lotu na statku Wostok 3. Ciśnienie krwi i praca serca praktycznie nie uległy zmianom. Adap­ tacja do warunków nieciężkości nastąpiła już po niecałych 10 godzinach, a koordynacja ruchowa po 3 dniach lotu. Apetyt uległ pewnemu osłabieniu

185

i wystarczająca była racja 2600 kcal na dobę. Dobowe spożycie wody wynosiło 1,6-1,8 dm3.

Obiekty biologiczne, jakie badano w czasie lotu to muszki drosophila, kiełki pszenicy, jęczmienia, kultury chlorelli i wodorostów sinozielonych. Ciekawe były wyniki badań kosmonautów po locie. Pierwszego dnia czuli się oni tak, jakby poddano ich przeciążeniu 2 do 2,5 g (czyli tyleż razy zwiększającemu ciężar ciała w porównaniu z normalnym). Stan ten ustąpił jednak po dwóch dobach. Pełna readaptacja do warunków ziemskich nastąpiła po dziesięciu dniach. Okazało się przy tym, że trudniej jest readaptować się do warunków ziemskich niż adoptować do warunków lotu kosmicznego. Ponadto na Sojuzie 9 dokonano: Wizualnych obserwacji naukowych i fotografowania obiektów geologicznych, geograficznych oraz oceanologicznych w różnych rejonach Ziemi w celu opracowania metod wykorzystywania takich obser­ wacji dla potrzeb gospodarki. Obserwacji i fotografowania zjawisk atmosferycznych i meteorologicznych, a także zaśnieżenia i zalodzenia dla potrzeb prognozowania meteorologicznego. Badania zjawisk w przestrzeni kosmicznej w są­ siedztwie Ziemi. Kontynuowano też wszechstronne badania techniczne i eksperymenty nawigacyjne ze sterowaniem ręcznym w oparciu zarówno o astroorientację z wykorzystaniem gwiazd: Wega (alfa Lutni), a także Syriusz (alfa Psa Dużego), Canopus (alfa Rufy), Deneb (alfa Łabędzia), jak i o orientację w stosunku do obiektów naziemnych, a także ze sterowaniem automatycznym przy wykorzystaniu żyroskopów oraz ze zdalnym sterowaniem z Ziemi. 186

Lot statku kosmicznego Sojuz 9 stanowił zarazem ostatnią próbę przed wysłaniem pierwszej w dziejach bazy satelitarnej Salut. Jak już pisałem, wystarto­ wała ona z Ziemi w dniu 19 kwietnia 1971 roku, W zaledwie 3 dni później — w dniu 22 kwietnia 1971 roku o godzinie 23 minut 54 wystartował sta­ tek kosmiczny Sojuz 10 z załogą złożoną z: pilota płka Władimira Szatałowa, kandydata nauk inż. Aleksieja Jelisiejewa i zajmującego się badaniami inż. Mikołaja Rukawisznikowa. Początkowe parametry charakteryzujące orbitę statku miały wartość: perygeum 208 km, apogeum 246 km, nachylenie 51° 6, czas okrążenia 89 min. Po trwającym dobę locie zrea­ lizowali oni w dniu 24 kwietnia o godzinie 1 minut 47 manewr przybliżenia się i przyłączenia do bazy sate­ litarnej. (Do odległości 180 m manewr ten realizowały urządzenia automatyczne, później statek był stero­ wany ręcznie przez załogę). W czasie manewru łą­ czenia wypróbowano nowe urządzenie cumownicze z wewnętrznym lukiem przejściowym. Wspólny lot obu obiektów trwał 5,5 godz. W tym czasie kosmo­ nauci sprawdzili działanie urządzeń bazy. Po roz­ łączeniu się kabina powrotna statku Sojuz 10 wylą­ dowała na Ziemi w dniu 14 kwietnia o godzinie 23 minut 40 w okolicach Karagandy. Lot Szatałowa, Jelisiejewa i Rukawisznikowa uto­ rował drogę do realizacji pierwszego w dziejach po­ bytu ludzi we wnętrzu bliskoziemskiej bazy satelitar­ nej, służącej do badań naukowych i technicznych. Start mającej to zrealizować załogi nastąpił w dniu 6 czerwca 1971 roku o godzinie 4 minut 55 w statku kosmicznym Sojuz 11. Składała się ona z dowódcy, ppłka Gieorgija Dobrowolskiego, inż. pokładowego, Władysława Wołkowa i kosmonauty badacza, inż. Wiktora Pacajewa. Parametry orbity statku miały

187

(o godzinie 10 minut 50) wartość: perygeum 185 km, apogeum 217 km, nachylenie 51° 6 oraz czas okrą­ żenia 88,3 min. W dniu 7 czerwca podczas 797 okrążenia Ziemi przez bazę Salut zrealizowany został manewr przy­ bliżenia się i przyłączenia statku Sojuz 11, a o godzi­ nie 7 minut 45 (podczas 801 okrążenia) kosmonauci przeszli do wnętrza bazy. Pierwszym ich zadaniem był przegląd i rozkonserwowanie urządzeń bazy i dokonanie konserwacji urządzeń statku transportowego Sojuz 11. Następnie kosmonauci podjęli realizację bogatego programu różnorodnych badań. Na sen przeznaczono 8 godz., na czas wolny 2 do 2,5 godz. (na dobę). Dwukrotnie w ciągu doby przeprowadzano różno­ rodne ćwiczenia gimnastyczne, które zajmowały ogó­ łem 2 godz. czasu, oprócz tego przed snem „prze­ chadzano się" przez pół godziny po ruchomym chodniku. Co sześć dni lotu przeznaczano cały dzień na odpoczynek. Aby ułatwić czytelnikowi wyobrażenie sobie, jak wówczas wyglądało życie kosmonautów w bazie satelitarnej Salut, czym się zajmowali, o czym roz­ mawiali z centrum kontrolno-dyspozycyjnym na Ziemi, przytoczę fragmenty stenogramów tych roz­ mów: Dnia 9 czerwca 1971 roku o godzinie 5 minut 29 czasu uniwersalnego. Jantar ceniem

1

(Gieorgij

(wprawieniem

Dobrowolski): bazy

w

Wczoraj

powolny

ruch

orientowałem obrotowy).

przed

Statek

zakrę­

dawał

się

sterować bardzo dobrze, bardzo dobrze się słucha. Jantar wego z

2

obrotu.

pierwszego

(Władysław Wyraźnie stanowiska.

Wołkow): pracują Takie

Przeprowadzam

silniki,

wyraźnie

rozbłyski,

kontrolę widzę

rozbłyski!

statku, dysze działają, wszystko idzie normalnie.

O godzinie 7. Jantar 2: Silniki włączają się. Przeprowadzamy odczyt czasu.

188

w

programo­ iluminatorze

Obserwuję

obroty

Zorza (centrum kontrolno-dyspozycyjne na Ziemi): Zrozumiałem was. Jantar 2: Włączenie silnika płynne, teraz obserwowaliśmy, jak idzie statek. Zorza: Zrozumiałem was. Jantar 2: Trochę podryguje! Podryguje maszyna! Jantar 1: Silnik działał siedemdziesiąt trzy sekundy, wyłączy! go inte­ grator. Jantar 3 (Wiktor Pacajew): Parametry silnika w normie. Zorza: Zrozumiałem was, zrozumiałem, Jantar 2. Telemetria potwier­ dza: silnik działał siedemdziesiąt trzy sekundy.

O godz. 8 minut 44. Zorza: Odpowiedź na wasze pytanie o pingwina: Metalowa płytka po­ winna znajdować się ponad stawem kolanowym. Wysokość płytki można regulować za pomocą wewnętrznej sznurówki, znajdującej się w okolicy dolnej części goleni. Aby zlikwidować nieprzyjemne odczucie, zegnijcie płytkę do kształtu nogi. Dla naciągnięcia amortyzatorów podciągnijcie znajdujące się tam, gdzie są tylne kieszenie zwykłych spodni, tasiemki w fałdzie powłoki pingwina. Jantar 2: Jantar 1 czuje się bardzo dobrze w kombinezonie.

O godzinie 21 minut 51.

Zorza: Dzień dobry! Jantar 1: Dzień dobry! Donoszę: W kabinie wszystko w porządku. Teraz Jantar 2 wykonał ćwiczenia fizyczne na bieżni. Jantar 3 odpoczywa. W okresie od trzynastej do piętnastej minut trzydzieści wył wentylator. Wyraźnie widać, że coś tam wpadło. Dobraliśmy się do niego. Odkryliśmy panel... Odtąd, od piętnastej trzydzieści, takiego wycia nie było. Czy można przejść na drugi wentylator? Zorza: Zrozumiałem was. Można. W czasie ćwiczeń fizycznych wyko­ najcie następujący eksperyment: Ten, który ćwiczy, winien na pewien czas włączyć bieżnię i pobiec po niej, a obserwujący powinien przez ilu­ minator kabiny powrotno-nawigacyjnej zaobserwować wahania płyt z fotoogniwami. Należy wizualnie ocenić okres i amplitudę wahań.

Dnia 11 czerwca o godzinie 6 minut 50. Zorza: Jantarzy, grupa sterowania przesyła wam gorące podziękowa­ nie za pracę w czasie tej doby. Życzymy wam dobrego odpoczynku i rozpoczęcia następnego dnia pracy z nowymi siłami, w dobrym nastroju. Jantar 2: Dziękuję! Przyjemnie słyszeć taką ocenę. Jeżeli będzemy czuć się tak jak dzisiaj, wszystko pójdzie normalnie.

O godzinie 23 minut 24. Jantar 1: Teraz o psychice: Wydaje mi się, że psycholodzy nie mają powodu do zmartwień. Jedyne, co trzeba, to wykonywać ćwiczenia fi­ zyczne we trójkę. Jeden będzie patrzeć na drugiego... Należy przedłużyć

189

czas ćwiczeń do trzydziestu minut. Starajcie się planować wszystkie nowe operacje w ten sposób, abyśmy je wykonywali we dwóch lub we trzech. Przynajmniej we dwóch. Będą lepsze rezultaty. Zorza: O ćwiczeniach fizycznych: Możecie wykonywać je we trzech przez trzydzieści, czterdzieści minut. Jantar 1: Jasne! Teraz o pracy: Wszystkie nowe operacje także planuj cie dla trzech. Pracę z polinomem (nakładany na ciało pas z czujnikami medycznymi), likwidację niesprawności, to w ogóle można wykonać tylko we trzech. W dodatku będzie wtedy ciekawsza... Zorza: Zrozumiałem was. Jantar 1: ... i oprócz tego łatwiej będzie powtórzyć operację. Dnia 12 czerwca o godzinie 5 minut 11.

Zorza: Jantar 2, jest jeszcze jedno pytanie do was. Czy zdolni jesteście do jednoczesnego wykonywania eksperymentów i odbioru informacji? Jantar 2: Zrozumcie, ciągle nie wystarcza czasu! Teraz przygotowuję na przykład polinom. Straciliśmy na to godzinę i dwadzieścia minut. Zorza: Zrozumiałem was. Jantar 2: Trudność polega na tym, że człowiek nie siedzi sztywno w krześle... Wszystko się rozlatuje: położysz jedno, leci drugie. Teraz na przykład przez dwadzieścia minut szukaliśmy gumki — przepadła I Z kąta w kąt żeśmy się za nią uganiali! Czterdzieści minut przygotowy­ waliśmy kamerę filmową. Podaję liczby, żebyście mieli pojęcie. Krucho z czasem... Dnia 14 czerwca o godzinie 0 minut 12.

Jantar 2: Dajcie nam więcej majaków (marka nadajnika). Bardzo tęsknimy za nimi. Świetnie je słychać nad Ameryką Południową. W innym miejscu nie słychać. Zorza: Czy słuchacie na krótkich falach? Jantar 2: Na krótkich słychać dobrze, gdy znajdujemy się w rejonie równika i Ameryki Południowej. Włączamy tam zaraz odbiornik krótko­ falowy i od razu przyjemniej się robi na duszy. Zorza: Szkoda, że nie można się zatrzymać i posłuchać. Jantar 2: Tak, rzeczywiście przykro, bardzo przykro. Dnia 15 czerwca. Reportaż telewizyjny. Zorza 25 (kryptonim reportera telewizyjnego): Jak mnie słyszycie?

Jantar 2: Jantar 2 na łączach. Zorza 25: Odbieramy was bardzo dobrze. Chcielibyśmy, żebyście opo­ wiedzieli o eksperymencie dotyczącym systemu sercowo-naczyniowego. Jantar 2: Jedno z najważniejszych zadań, które stoją przed nami w czasie tego lotu, to przeprowadzanie eksperymentów medycznych. Uzyskane informacje pozwolą naszym uczonym na wyciągnięcie wnio­ sków co do możliwości długotrwałego pobytu człowieka w kosmosie.

190

Dzisiaj chciałbym zapoznać was z jednym z takich eksperymentów. Pokażę wam zaraz wszystko dokładnie. Zorza 25: Wybaczcie, ale jak się naprawdę czujecie, Władysławie Nikolujewiczu? Jak się ma załoga? Jantar 2: Załoga czuje się dobrze. W dużej mierze dzięki treningowi na Ziemi. Teraz właśnie, drodzy towarzysze, widzicie Wiktora Pacajewa, który przygotowuje się do kolejnego badania medycznego. Pomaga mu dowódca statku, Gieorgij Dobrowolski. A teraz Wiktor Pacajew pokazuje aparaturę, za pomocą której rejestruje się parametry fizjologiczne. Dnia 17 czerwca o godzinie 1 minut 26. Zorza: W czasie następnego okrążenia przeprowadzicie próbę funkcjo­ nowania aparatury. Jantar 3: Jak u nas ze składem atmosfery? Zorza: Skład normalny. Jantar 3: Skontrolujcie tlen. Zorza: Tlen w normie. Ziemia czuwa nad nim. O godzinie 7 minut 31. Zorza: Jantar 2, przypomnijcie Jantarowi 3, że w czasie następnego okrążenia ma wykonać zakręcenie. Jantar 2: Ja ich teraz nudzić nie będę, szkoda mi po prostu, zmęczyli się chłopaki! Zorza: Nie trzeba, nie trzeba teraz! Niech odpoczną... O godzinie 8 minut 56. Zorza: Mamy jedno pytanie: Ile razy i w jaki sposób w czasie i rozrze­ dzeniu każdy z was stosował pojemnik próżniowy? Odpowiedź możecie przygotować na jutro, jeżeli nie da się jej udzielić teraz. Jantar 2: Zrozumieliśmy. Pojemnik próżniowy — dobre urządzenie. Próbowałem dochodzić do rozrzedzenia stu milimetrów i wszystko było dobrze. Przeciążenia nie takie jak na Ziemi, znacznie mniejsze i dlatego można dawać bezpiecznie większy stopień próżni. Dnia 18 czerwca o godzinie 4 minut 24. Jantar 3: Dobrze słyszycie, tak? W ustalonym czasie został przepro­ wadzony eksperyment z „Orionem" (teleskopem astronomicznym), drugi schemat, według drugiej gwiazdy, mapa numer trzy. Pracę zacząłem o trzeciej minut trzydzieści cztery, urządzenie programujące włączyłem o trzeciej minut czterdzieści pięć. Ekspozycja: dziesięć, trzydzieści, dzie­ więćdziesiąt i dwieście siedemdziesiąt przeszły normalnie. Koniec spra­ wozdania. Zorza: Trzeci nadal kontynuuje pracę. Grupa sterowania uważa jego pracę za normalną. Jantar 2: Tak, on także bardzo zadowolony. Zorza: Jantar 3, przypominam: Przed rozpoczęciem drugiej połowy

131

eksperymentu nie zapomnijcie sprawdzić włączenia piątego pulpitu ste­ rującego działaniem aparatury naukowej. Jantar 3: Nie zapomnę. Przygotowuję się długo. Dokładnie przecieram zamszem iluminator i szkło wizjera. Nacelowuję go zawczasu, tak że wszystko idzie normalnie. Zorza: Doskonale, doskonale! Według wstępnych ocen wszyscy są zadowoleni z pierwszej części eksperymentu. Jantar 3: Tak, wyszło nieźle. My także jesteśmy zadowoleni i obiekt stał dobrze i automaty działały jak należy. O godzinie 10 minut 21.

Jantar 3: Donoszę o stanie „Oriona". Działaliśmy według trzeciej gwiazdy. Pracę wykonaliśmy pomyślnie. Tylko ostatnią ekspozycję — osiemset dziesięć sekund — na skutek wschodu Słońca trzeba było skrócić do siedemset dwudziestu sekund. Wszystkie pozostałe — nor­ malnie. Czasu mamy mało, dlatego że bardzo długo lśni antena. Zorza: Zrozumiałem was. Jantar 3, dziękuję za informacje. Jantar 3: Proszę. Zorza: Jantar 3, ponieważ nas tu jutro nie będzie, przyjmijcie od grupy życzenia z okazji urodzin. Jantar 3: Dziękuję, dziękuję! Zorza: Życzymy wam wszystkiego dobrego, na jutro przygotujemy oficjalne powinszowania. Winszujemy wam z serca! Jantar 3: Dziękuję! Zorza: Tak, tak! I życzę wam na jutro całą tubę soku! Jantar 1 już tam znajdzie coś niecoś dla was z tej okazji l Do widzenia. O godzinie 19 minut 19.

Jantar 2: Właśnie się obudziłem. Spałem siedem godzin bez przerwy. Wyspałem się świetnie. Samopoczucie mam dobre. Obecnie odpoczy­ wają pozostali członkowie załogi. Zorza: Gdzie śpią? W przedziale roboczym? Jantar 2: Tak. Znów na podłodze obok filtrów. Oparli nogi po obu stronach i śpią. Dnia 19 czerwca o godzinie 18 minut 58.

Zorza: Co z roślinami? Jak zaopatrujecie je w wodę? Jantar 2: No, rośliny to nasza miłość! Rosną, rosną! Wiktor chodzi koło nich, zapewnia warunki, a one rosną. Wilgoć jest wewnątrz. Tutaj podlewać nie można. Wszystko się rozleci. O godzinie 21 minut 59.

Zorza: Jeżeli macie dane pod ręką, donieście, jakie badania medyczne wykonaliście w ciągu ostatniej doby. Jantar 2: W praktyce realizujemy wszystkie niezbędne eksperymenty. Zorza: Zrozumiałem, dziękujemy! Zuchy!

192

Jantar 2: Dokładnie zapisuję zużycie pożywienia i wody. Towarzyszom, którzy się tym interesują, donoszę: zapisuję wszystko. Przygotowuję ma­ teriały dotyczące działania systemów. Zapisuję już teraz. My tu, na statku, podzieliliśmy obowiązki. Każdy ma pewną ilość zagadnień, na które przygotowuje odpowiedzi, tak że wszyscy pracujemy według planu. Dnia 20 czerwca o godzinie 5 minut 36. Zorza: Mamy prośbę: zasilajcie rośliny wodą dwa razy na dobę. Jantar 3: Jasne! W instrukcji jednak napisane jest: jeden raz. Zorza: Wiem, wiem... No ale trzeba dwukrotnie. Donieście też o ogól­ nym stanie roślin i pojawieniu się pierwszych liści. Donieście w następ­ nych dniach. Zrozumieliście? Jantar 3: Zrozumieliśmy. Wszystko zrozumieliśmy. Dnia 21 czerwca o godzinie 11 minut 21. Jantar 3: Przyjmijcie krótki telegram: „Leningrad. Do uczestników wszechzwiązkowego zjazdu meteorologów: Tematem waszego jubileuszowego zjazdu mają być ważne odkrycia przyrodnicze. Życzymy owocnej pracy. A my tu będziemy doglądać po­ gody. Załoga bazy Salut — Dobrowolski, Wołkow, Pacajew". Dnia 22 czerwca. Reportaż telewizyjny. Zorza 25: Dziś prosimy, byście opowiedzieli o eksperymentach biolo­ gicznych związanych z oddziaływaniem nieciężkości na wzrost i rozwój wyżej uorganizowanych roślin. Czy już możecie zacząć reportaż? Jantar 1: Zorza, ja, Jantar 1. Przekazuję głos Jantarowi 2. Mamy tu wiele przedziałów z aparaturą naukową. On „pływa" obecnie w jednym z nich i zaraz zademonstruje wam obiekty badań. Zorza 25: Widzimy was bardzo dobrze. Jantar 2: Towarzysze, dzisiaj możemy dłużej zaznajamiać was z naszą bazą satelitarną oraz obszernym programem eksperymentów naukowych. W miarę naszych możliwości opowiemy tyle, na ile pozwoli nam czas, o całym kompleksie badań biologicznych przeprowadzanych na statku. Pokażę wam teraz przedział, specjalny przedział, gdzie znajdują się nasze ukochane rośliny — dziewięć roślin. Ale w tym celu muszę „popływać". Zorza 25: Spotkanie będzie niedługie. Obserwujemy was. Jantar 1: Chcę wam pokazać specjalny przedział, w którym znajduje się zasobnik z roślinami. Został on nazwany „Oazis". Zorza 25: Właśnie widzimy ten zasobnik na ekranie. Jantar 1: W zasobniku znajduje się dziewięć wegetacyjnych worecz­ ków, w których zostały tu dostarczone nasiona różnych roślin. Zorza 25: Jakich? Jantar 1: Trudno mi teraz powiedzieć. Mogę je pomylić, ponieważ nie urosły jeszcze na tyle, abym potrafi! je rozróżnić. 13

193

Zorza 25: Ale rosną? Jantar 1: Oto roślinki! Właśnie je widzicie. Pierwszy kiełek pokazał się dwa dni po tym, jak uaktywniliśmy ten zasobnik. Jako drugi pojawił My ten kiełek, który obecnie przegonił już pierwszy. Ma już nawet cztery małe listki. Widzicie? Później pojawiły się kiełki w mieszkach numer dwa i numer jeden. Zorza 25: W pierwszym mieszku rośnie len... Jantar 1: Obserwujemy te rośliny systematycznie. Śledzenie ich rozwoju sprawia nam przyjemność. Codziennie kilkakroć zaglądamy do naszego „ogrodu". Rośliny mają tu normalne warunki. Są dwa razy na dobę zasilane odpowiednim roztworem, oświetlają je specjalne lampy. Oprócz „Oazis” w przedziale tym znajduje się jeszcze zespół zasobników, w któ­ rych umieszczono nasiona innych roślin, bakterie wodne, drożdże, chlo­ rellę. Zorza 25: Bardzo dziękuję! Chętnie przedłużylibyśmy tę rozmowę, ale wasza baza wychodzi ze strefy widzialności. Żegnając was, życzymy po­ myślnego lotu. Wszystkiego dobrego! Pomyślnego lotu! Dnia 24 czerwca o godzinie 4 minut 33. Zorza: Jak tam apetyt? Co jecie? Jantar 1: Wszystko po kolei. Żeby nie psuć apetytu... Zorza: Czy odczuwacie potrzebę ćwiczeń fizycznych? Jantar 1: W ogóle toby nie szkodziło poświęcić na nie z półtorej go­ dziny. Pobiegać za piłką. Atak, to każdą wolną minutę staramy się poświę­ cić na gimnastykę... Zorza: Zrozumieliśmy. Przekażcie, jakie ćwiczenia fizyczne szczególnie was pociągają i z czego to wynika. Jantar 1: Uzgodnię to z chłopcami... Ale żadnych nie wyróżniamy. Odczuwamy chęć wysiłku fizycznego. Zorza: Jeszcze pytanie: Czy ćwiczenia związane z szybkimi ruchami głowy wywołują zawroty? Jantar 1: Nie. Zorza: Czy stale posługujecie się systemem obciążenia w kombine­ zonach gimnastycznych? Jantar 1: Tak, posługujemy się stale kombinezonami gimnastycznymi, staramy się nawet w miarę możliwości spać w nich. Dnia 25 czerwca o godzinie 1 minut 31. Jantar 1: Obserwowaliśmy cyklon o pierwszej minut dwadzieścia dwa. Dwanaście stopni szerokości północnej, sto dwadzieścia osiem stopni długości wschodniej. Bardzo silny. Zorza: Przyjęte. Do końca seansu jedna minuta. Zrozumieliśmy. Koniec łączności. Dnia 25 czerwca o godzinie 19 minut 12.

194

Jantar 2: Teraz ja zajmowałem się ćwiczeniami fizycznymi. Ćwiczenia programowe. Wykonałem ich dużo. Zmęczony, ale zadowolony. Zorza: To dobrze. Nasi medycy bardzo się cieszą, że tak dobrze popra­ cowałeś. Jantar 2: Spróbowałem wykonać wszystko, jak kazano. Zorza: No sam widzisz, jak to dobrze. Jantar 2: Tak? Ja nie wiem, czy dobrze, czy źle. Zorza: Dobrze, dobrze! Lekarze mówią: dobrze. Reportaż telewizyjny. Jantar 1: Wykonaliśmy dużą pracę, wyjątkową, ważną z naukowego punktu widzenia. Kończymy przeszło trzytygodniowy lot. Teraz załoga przeprowadza

prace

przygotowawcze

przed

lądowaniem.

Układamy

w kabinie powrotnej wyposażenie, dokumentację i części aparatury nau­ kowej. Na Ziemi znajdzie się bardzo wiele interesujących materiałów, na które z niecierpliwością czekają uczeni, inżynierowie, technicy i robotnicy. Oprócz tego my normalnie po ludzku stęskniliśmy się za Ziemią i z nie­ cierpliwością czekamy chwili powrotu. Zorza 25: Widzimy was doskonale. Powiedzcie, prosimy, czym będzie­ cie się teraz zajmować. Jantar 1: Teraz? Oto Jantar 2, najwcześniej wybiera się spać, zbliża się czas jego odpoczynku. Później ja się położę, jeszcze później Wiktor Iwanowicz Pacajew. Potem wstaniemy, posilimy się przed lądowaniem i zaczniemy lądowanie... Zorza 25: Wy wiecie, drodzy przyjaciele, z jak ogromną uwagą my wszyscy śledzimy wasz bezprecedensowy lot, podziwiamy wasze męstwo i pięknie wykonaną pracę. Życzymy wam szczęśliwego powrotu na ro­ dzinną Ziemię. Jantar 1: Bardzo dziękuję! Do szybkiego spotkania na rodzinnej Ziemi. Zorza 25: Rzeczywiście! Do szybkiego spotkania na rodzinnej Ziemi. Jantar 1: Nie niepokójcie się, u nas wszystko będzie dobrze! Zorza 25: Wierzymy w to mocno. Szczęśliwego lotu i pomyślnego lą­ dowania. Jantar 1: Bardzo dziękuję! Zorza 25: Kończę ostatni seans kosmowizji, jeszcze raz szczęśliwego lotu i miękkiego lądowania. Dnia 26 czerwca o godzinie 7 minut 14. Zorza: Jantar. Zorza słucha. Dlaczego wzdychasz? Jantar 1: Wzdycham dlatego, że usiłuję połapać się w czujnikach me­ dycznych. O mój Boże! Zorza: Ile to końców?! Jantar 1: Oj, oj, oj, zuchy chłopcy medycy! Och, zuchy! Prawa ręka, lewa noga...

195

O godzinie 15 minut 41.

Jantar 1: O jakich badaniach mowa? Zorza: Lekarskich. To, czego dziś nie zrobiliście, trzeba dokładnie wykonać jutro. Powiemy wam to dodatkowo, kiedy wykonacie wszystko według polinomu. Jantar 1: Oto w czym rzecz: Gdy mamy wykonać operacje ruchowo, przygotowujemy się do nich. Później przeprowadzamy analizę, abyśmy, gdy następnym razem poprosicie, byli gotowi do dowolnych czynności, Uwzględniajcie to I My tu staramy się pracować tak jak na Ziemi, tylko że warunki są całkiem inne. A ilość prac usiłujemy wykonać ziemską. Stąd deficyt czasu. Dnia 27 czerwca o godzinie 2 minut 35. Reportaż telewizyjny.

Zorza 25: Liczni telewidzowie i słuchacze radia ciekawi są, jak się odżywiacie. Jantar 3: Nasze pożywienie znajduje się albo w zasobnikach, albo w tubach. W pakietach — deser: keks śliwkowy. Pożywienie w tubach podgrzewamy w dwóch piecykach. Żywność przechowujemy w dwóch lodówkach o dużej pojemności. Tuby i soki są w specjalnych pojemnikach. Zorza 25: Jesteście dwadzieścia dwa dni w kosmosie. Czy zmienił się wasz ciężar ciała? Jantar 3: Myślę, że nie. Zorza 25: Co robicie w wolnych chwilach? Jantar 3: Mamy ich bardzo mało. Wtedy czytamy — mamy bibliotekę — i słuchamy muzyki — mamy magnetofon z taśmami. O godzinie 5 minut 27. Jantar 1: Mamy pytanie odnośnie programu snu. Wynika, że o dzie­ siątej minut czterdzieści trzeci powinien się kłaść, a o jedenastej powinien wstawać drugi. W tym czasie pierwszy też odpoczywa. Zorza: Prawidłowo. Po trochu zaczynamy to u was wyrównywać. Zrozumieliście mnie? Jantar 1: Wyrównywanie zrozumiałem. Ale czy bazę można zostawić bez dozoru? Zorza: To jest decyzja grupy sterowania. Zrozumieliście mnie prawi­ dłowo? Jantar 1: Zrozumiałem, ale my nie chcemy tego robić. Zorza: Róbcie, róbcie, jak podano w programie! Wszystko idzie dobrze. W kabinie całkowity porządek. Nie wzdychaj, trzeba wykonać. Grupa sterowania mówi, że taki porządek niezbędny. Jantar 1: Zrozumiałem. Zorza: Należy wykonywać program. My tu dokładnie śledzimy dane telemetryczne i jeżeli będzie trzeba, to obudzimy was. Bądźcie spokojni! O godzinie 10 minut 42.

196

Jantar 2: Zapiszcie dane z obserwacji cyklonu. Południowa część Ameryki. Współrzędne: dwadzieścia dwa stopnie długości wschodniej i czterdzieści sześć stopni szerokości południowej. Rodzi się silny cyklon. Moment obserwacji: dziesiąta minut trzydzieści dziewięć. Zorza: Przyjęto. Dnia 29 czerwca o godzinie 13 minut 49.

Zorza: Witajcie! Jantar 2: Dzień dobry. Zorza: Jak samopoczucie? Jantar 2: Dobre. Zorza: A humor? Jantar 2: Jak zawsze. Idziemy według grafiku. Zaraz włożymy kombi­ nezony. Wszystko w porządku. Stan urządzeń w kabinie Sojuza w normie. Jantar 2: Jaka pogoda w rejonie? Zorza: Doskonała, wszystko gotowe, czekamy na was. O godzinie 18 minut 15.

Zorza: Dajcie rozkaz zamknięcia luku przejściowego. Jantar 2: Wydaję rozkaz. Zorza: Po zamknięciu luku przejściowego otworzyć luk kabiny lądu­ jącej, sprawdzić go jeszcze raz, następnie skontrolować jego zamknięcie. Jantar 3: Światło: „Luk przejściowy otwarty" zgasło. Zorza: Wszystko zrozumiałem. Pozwalam na rozłączenie. Jantar 3: Komenda: „Rozłączenie" podana o osiemnastej minut dwa­ dzieścia pięć i piętnaście sekund. Jantar 2: Nastąpiło rozłączenie! Nastąpiło rozłączenie! Wizualnie obserwuję rozchodzenie się. Baza poszła na lewo od nas, z obrotem. Zorza: Lądowanie nastąpi na dziesięć minut przed wschodem Słońca. O godzinie 21 minut 16.

Jantar 2: Wszystko w normie... Wszystko dobrze. Samopoczucie dobre... Jantar 1: Idziemy według programu. Zaczyna pokazywać się Ziemia. Rozpoczynamy orientację. Na prawo leci baza. Piękna! Teraz rozpoczy­ namy orientację. Jantar 3: Widzę przy dolnej krawędzi iluminatora horyzont! Jantar 2: Świeci się „Lądowanie"! Świeci się „SOUD"l (System orientacji). Zorza: Tak jest! Jantar 1: Sprawdziliśmy systemy. Wszystko w normie. U mnie już się przekręcił horyzont. Baza nade mną. Zorza: Do widzenia. Jantary! Do następnego seansu łączności!

197

W dniu 30 czerwca kabina powrotna statku Sojuz 11 pomyślnie powróciła na Ziemię, ale po jej otwarciu okazało się, że kosmonauci nie żyją. Badania wykazały, że przyczyną ich śmierci było rozhermetyzowanie się kabiny na 30 minut przed lądowaniem. Choć lot załogi Sojuza 11 zakończył się tragicznie, to jednak ustanowiła ona nowy rekord długości po­ bytu ludzi w kosmosie — 24 dni — i pomyślnie zrealizowała nadzwyczaj bogaty program badań. Sama baza Salut 1 krążyła jeszcze wokół Ziemi przez 3,5 miesiąca, po czym wtargnęła w gęste war­ stwy atmosfery i uległa w niej zniszczeniu ponad Oceanem Spokojnym w dniu 11 listopada 1971 roku. Ponieważ lot Dobrowolskiego, Wołkowa i Pacajewa zapoczątkował zupełnie nowy etap działalności ludzi w kosmosie, warto szczegółowo zapoznać się z czynnościami kosmonautów w bazie. Stanowią one próbkę zadań, jakie obecnie realizują ludzie w bazach satelitarnych. Główne zadania załogi bazy Salut 1 to: badania medyczno-biologiczne, badania astrofizyczne i fi­ zyczne, kompleksowe fotografowanie Ziemi dla po­ trzeb gospodarki, spektrofotometria Ziemi w celu określenia zasobów naturalnych, wypróbowywanie urządzeń bazy. W ramach badań medycznych kosmonauci zajmo­ wali się przede wszystkim analizą czynności serca i układu krążenia. Stwierdzono bowiem, że w wa­ runkach nieciężkości szybko pojawia się osłabienie działalności serca, przekrwienie górnej połowy ciała i osłabienie odporności organizmu na zaburzenia czynności układu krążenia. Powoduje to między in­ nymi nieprawidłowe ukrwienie pewnych — zwłasz-

198

cza dolnych — rejonów ciała i dodatkowe zakłócenie obiegu krwi po wysiłku fizycznym. Dla przeprowadzenia tych badań rejestrowano u kosmonautów co pewien czas elektrokardiogram i sejsmokardiogram. Badano także ciśnienie krwi i akcję płuc (pneumogram). Pomiary te były wykony­ wane samoczynnie za pomocą odpowiednich czuj­ ników zamontowanych na pasie medycznym, który zakładano na ciało. Zarejestrowane dane były sa­ moczynnie teletransmitowane na Ziemię. Oprócz tego zastosowano też drugi system ba­ dawczy, określający aż 22 dane fizjologiczne. Wy­ magał on jednak przeprowadzenia pomiarów orga­ nizmu jednego kosmonauty przez drugiego, co było dość kłopotliwe i zużywało sporo energii. W czasie tych badań okazało się, że organizm ludzki odznacza się nadspodziewanie dużą — choć nie nie­ ograniczoną oczywiście — zdolnością adaptacji do nowych warunków. Przeprowadzono też badania stanu organizmu w warunkach obniżonego ciśnienia. W tym celu w ba­ zie znajdował się odpowiedni pojemnik, w którym obniżano ciśnienie. Kosmonauta mógł przy tym wsu­ wać do tego pojemnika tylko dolne partie ciała. Ciekawym zjawiskiem było występowanie u dwóch kosmonautów — dowódcy i inżyniera zajmującego się badaniami naukowymi — tendencji do przyspiesze­ nia akcji serca i wzrostu ciśnienia krwi, a także do wzrostu ilości krwi tłoczonej przez serce. Równocześnie jednak u wszystkich kosmonautów funkcjonowanie układu krążenia utrzymało się w do­ puszczalnych granicach. W czasie lotu kosmonauci wielokrotnie pobierali i w odpowiedni sposób konserwowali próbki krwi dla ich późniejszego zbadania na Ziemi.

199

Okazało się, że choć wystąpiły pewne zmiany składu krwi, na przykład wzrost zawartości cukru, to jednak nie miały one charakteru patologicznego i nie były niebezpieczne dla zdrowia. W czasie lotu kosmonauci systematycznie mierzyli siłę mięśni dłoni. Badali też sprawność wzroku. Przed powrotem na Ziemię pobrano w kabinie próbki powietrza w celu określenia charakteru flory bakteryjnej. Okazało się, że pod koniec lotu ilość mikroorganizmów zwiększyła się. Zmienił się też ich skład gatunkowy. Na bazie satelitarnej Salut 1 przeprowadzano wie­ lokierunkowe badania z dziedziny biologii. W tym celu ulokowano tam wyżej i niżej uorganizowane ro­ śliny, owady, pierwotniaki, organizmy ziemno-wodne. Część z nich została zabrana na Ziemię. Ciekawe dane dała obserwacja zmian zachodzących w organizmach żywych w ich formie embrionalnej (obserwowano na przykład rozwój kijanek żaby po wykluciu się z ikry). Do bazy zabrano też dużą ilość muszek fermentacyjnych, na których od dawna z po­ wodzeniem dokonuje się doświadczeń genetycznych. Interesujących danych dostarczyła obserwacja roz­ woju lnu i kapusty po kiełkowaniu. Służył do tego specjalny kultywator hydroponiczny (bezglebowy). Doświadczenie miało duże znaczenie w związku z planowaną na statkach kosmicznych w przyszłości uprawą roślin w celu uzyskania żywności i tlenu dla załogi. Bardzo ważną dziedzinę stanowiły w bazie Salut 1 badania astrofizyczne i fizyczne. W pierwszym rzędzie analizowano charakter pro­ mieniowania kosmicznego i promieniowania gamma. Tu należy sobie zdać sprawę, że promieniowanie ko­ smiczne dociera do powierzchni Ziemi w postaci

200

zniekształconej przez atmosferę, a promieniowanie gamma nie dociera w ogóle, w bazie satelitarnej zaś można je badać w niczym nie skażonej postaci. Nie­ małą wagę miało też to, że badania odbywały się pod bezpośrednią kontrolą człowieka, a zdobyte materiały (na przykład naświetlone klisze jądrowe) dostar­ czono na Ziemię. Promieniowanie gamma było badane za pomocą „teleskopu gamma" o nazwie „Anna III", który miał masę 45 kg i zużywał 14 W energii elektrycznej. Dzia­ łał w bazie ogółem przez 20 godzin. Badania promieniowania kosmicznego miały mię­ dzy innymi na celu wykrywanie nielicznych jego czą­ stek o dużej masie i ładunku (ogromną większość cząstek stanowią jak wiadomo protony). Nadzwy­ czaj ciekawe było zwłaszcza poszukiwanie jąder transuranów. Poszukiwano także antyjąder. Dodać tu można, że badanie promieniowań joni­ zujących w kosmosie jest ważne nie tylko ze wzglę­ dów naukowych, ale też ze względu na bezpieczeń­ stwo kosmonautów. Czas działania teleskopu służącego do obserwacji promieni kosmicznych wynosił ogółem 1728 godzin. Oprócz niego w bazie znajdował się także blok fo­ tograficznej emulsji jądrowej, który został dostar­ czony na Ziemię w kabinie powrotnej statku kosmicz­ nego Sojuz 11. Bardzo ciekawe wyniki dały spektroskopowe ba­ dania gwiazd, dlatego że można było badać wszystkie pasma widma (nadfiolet, podczerwień), podczas gdy na powierzchni Ziemi nie jest to możliwe, gdyż pro­ mieniowania te w dużym stopniu są zatrzymywane przez atmosferę naszej planety. (Na przykład do po­ wierzchni Ziemi dociera tylko około 1 % promie­ niowania nadfioletowego ciał niebieskich). 201

Dla przeprowadzenia obserwacji astrofizycznych umieszczono w bazie teleskop „Orion" ze zwiercia­ dłem o średnicy 28 cm. Istotny problem nastręczało tylko stabilizowanie teleskopu względem obiektu obserwacji, czyli precyzyjne utrzymywanie odpo­ wiedniej orientacji całej bazy satelitarnej. W praktyce okazało się, że nieuniknione są pewne wahania i drgania teleskopu. Jest to trudny problem, który trzeba będzie rozwiązać podczas przyszłych ekspery­ mentów, gdyż dokładność stabilizacji nie przekracza jednej minuty kątowej, co należy uznać za bardzo małą wartość. Uzyskane spektrogramy rejestrowano na taśmie filmowej o szerokości 16 mm. Teleskop wykonano ze specjalnych tworzyw, aby uniknąć od­ kształceń termicznych. Mógł on działać zarówno au­ tomatycznie, jak i być regulowany przez kosmonau­ tów. W dniu 18 czerwca 1971 roku załoga bazy uzyskała 6 spektrogramów gwiazdy beta Centauri, a w dniu 21 czerwca 9 spektrogramów gwiazdy alfa Lutni. Wymagało to jednak współpracy wszystkich trzech członków załogi — Dobrowolski stabilizował orien­ tację bazy, Wołkow kontrolował działanie aparatury, a Pacajew obsługiwał teleskop. (Wyjaśnić tu należy, że obie gwiazdy należą do gwiazd bardzo gorących, które silnie promieniują właśnie w ultrafiolecie, czego nie da się stwierdzić z powierzchni Ziemi. Wspomnieć też warto, że alfa Lutni jest wykorzystywana jako obiekt odniesienia dla spektroskopowych obserwacji innych obiektów na nieboskłonie). Obserwacje te można było wykonywać wyłącznie wtedy, gdy baza znajdowała się po nocnej stronie Ziemi, a ponieważ trwa to tylko 30-35 min. w czasie każdego okrążenia Ziemi, więc kosmonauci musieli 202

przeprowadzać odpowiednie czynności szybko i bar­ dzo sprawnie. W bazie satelitarnej Salut 1 przeprowadzano też ba­ dania strumieni cząstek naładowanych. Ich właści­ wości na wysokościach 200-300 km nie są jeszcze do końca zbadane, nie znane też jest ich źródło. Nic dziwnego więc, że prace te należą do bardzo istotnych. W czasie lotu bazy wykonano ogółem sześćdziesiąt pomiarów w tej dziedzinie. Ostatni wreszcie dział astrofizyczny stanowiło ba­ danie mikrometeoroidów. W tym celu na powierzchni części przejściowej bazy i na powierzchni części o du­ żej średnicy były umieszczone cztery zespoły czujni­ ków uderzeń mikrometeoroidów (czujników typu kondensatorów elektrycznych i elementów piezo­ elektrycznych). Grubość warstwy czułej wynosiła 0,030-0,040 mm, a powierzchnia czujników: 0,33; 0,34; 0,5 i 0,85 m2. Zarejestrowano bardzo wiele uderzeń mikrometeoroidów. Nadzwyczaj ważny odcinek badań stanowiło kom­ pleksowe fotografowanie powierzchni Ziemi dla po­ trzeb gospodarki. W czasie przygotowań do tego eksperymentu przeanalizowano około stu życzeń specjalistów z różnych dziedzin nauk o Ziemi, a także z dziedziny rolnictwa, leśnictwa, rybołówstwa, me­ teorologii, melioracji i oceanologii. Obejmowały one między innymi: aktualizację map topograficznych, geologicznych, botanicznych, gleboznawczych, wy­ krywanie struktur geologicznych dających nadzieję na zaleganie użytecznych minerałów, badanie zaśnieże­ nia i zalodzenia, badanie wylewów rzek i tajania śniegów, badanie ruchów lodów na morzach, wy­ krywanie gór lodowych, ocenę zapasów wilgoci w glebie, ocenę erozji wiatrowej i wodnej, badanie zanieczyszczenia wód, wykrywanie źródeł wody grun­

203

towej, inwentaryzację lasów, inwentaryzację użytków rolnych, ocenę stanu zasiewów, badanie uszkodzeń brzegów i mielizn, badanie rzeźby dna morskiego w strefach przybrzeżnych i badanie prądów morskich. Fotografowano też wielkie dzieła inżynieryjne i inno obiekty. Dla zrealizowania tak różnorodnych zadań baza posiadała kilka kamer stacjonarnych, a także dwie kamery przenośne. Fotografowano rejony Związku Radzieckiego wy­ brane przed lotem (i uprzednio sfotografowane z sa­ molotów), jak też ciekawe obiekty, zauważone przez kosmonautów. Wykonanie tego programu wymagało jednak wnikliwego uwzględniania czynników meteo­ rologicznych i dokładnego ich prognozowania. Jed­ nocześnie należało precyzyjnie określać pozycję bazy w momencie fotografowania. Ponieważ fotografo­ wano bardzo różnorodne obiekty — od bardzo ja­ snych (obłoki) do bardzo ciemnych (woda) — przy różnorodnym ich oświetleniu przez Słońce, o małej kontrastowości (pustynie) i o dużej (góry), szczegól­ nego zachodu wymagał należyty dobór rodzaju klisz, ekspozycji i filtrów optycznych. Dobór ten nie był oczywiście łatwy, a w czasie opracowywania ma­ teriału fotograficznego na Ziemi okazało się konieczne zastosowanie indywidualnie dobieranych wywoły­ waczy i utrwalaczy. Otrzymane fotografie ujawniły wiele ciekawych struktur meteorologicznych — charakterystyczny spi­ ralny układ obłoków w cyklonach atmosferycznych, wypiętrzone wysoko chmury kłębiaste, deszczowo-burzowe i wiele innych. Szczególnie cenne były fo­ tografie z rejonu oceanów, wobec braku tam naziem­ nych stacji meteorologicznych. Na fotografiach powierzchni Ziemi, wykonanych

204

z bazy satelitarnej Salut 1, niezwykle wyraźnie widać różne rodzaje gleb. Doskonale można na przykład rozróżnić gleby zerodowane (widoczne jako jasne smugi) i gleby zasolone. Nie trzeba uzasadniać, ja­ kie to ma praktyczne znaczenie. Łatwo rozróżnić rejony podgórskie, górzyste i wysokogórskie. Bar­ dzo wyraźnie widać rozmaite formy roślinności — lasy różnych typów, stepy, uprawy rolne. Później­ sza analiza uzyskanego materiału wykazała nieo­ czekiwanie dobre rozróżnianie gatunków roślin. Nie trzeba uzasadniać, jakie to ma praktyczne znacze­ nie. Spektrofotometrowano także tereny zaśnieżone i również uzyskano ciekawe i cenne rezultaty. Nie­ oczekiwanie dobrze widać typy śniegu — nawianego (nawisy) czy lawiniaste (dobrze widać nawet po­ szczególne lawiniska). Doskonale rozróżnia się lo­ dowce, co umożliwiło aktualizację ich zasięgu na mapach. (Po powiększeniu fotografii widać nawet moreny lodowcowe, a także tereny opuszczone nie­ dawno przez lodowiec). Coraz większego znaczenia nabiera obecnie do­ kładność geologicznej charakterystyki poszczegól­ nych rejonów Ziemi, ważna zwłaszcza dla poszuki­ wania złóż użytecznych minerałów. Fotografie wy­ konane z bazy Salut 1 okazały się bardzo użyteczne do tego celu. (Dotychczas stosowane fotografie lot­ nicze ukazywały zbyt małe fiagmenty terenu). Nie­ zwykle wyraźnie widać nawet niewielkie pęknięcia skorupy ziemskiej, a także uskoki tektoniczne — te ostatnie nawet wtedy, gdy są przykryte skałami osa­ dowymi. Bardzo dobrze udaje się odróżnić skały gra­ nitowe, trudniej rozróżnialne są jednak typy skał osa­ dowych. Udawało się nawet określić wiek różnych skał. Dobrze daje się rozróżnić rumowiska skalne

205

różnych typów. Bardzo dobrze widać wyschłe je­ ziora i koryta rzek. Ważne jest, że za pomocą fotografii wykonywanych z kosmosu można rejestrować i badać szybkie zmiany na dużych terytoriach. Ma to nieocenioną wartość dla rolnictwa, gdyż doskonale widać różne typy upraw, stopień ich rozwoju, a nawet to, czy są zdro­ we, czy też zaatakowane przez szkodniki (!). Daje to możność oceny urodzajów i zastosowanie w porę niezbędnych zabiegów agrotechnicznych. Oczywi­ ście łatwo odróżnia się łąki, ugory i nieużytki. Doskonale widać sieć hydrograficzną terenu, na­ wet wewnątrzgruntową (!). Jak już wspomniałem, dla uzyskania najbardziej wszechstronnych danych o powierzchni Ziemi nie ograniczono się tylko do zwykłych fotografii, ale przeprowadzano badania spektrofotometryczne. Z bazy Salut 1 wykonywano je za pomocą ręcznego spektrografu. Rozszczepienie światła było w nim realizowane za pomocą pryzmatu, a obraz został za­ rejestrowany na kliszy fotograficznej. Spektrograf działał w zakresie promieniowania widzialnego. Ba­ dania wykonywano przez jeden iluminator, aby wy­ kluczyć ewentualne niewielkie różnice przepuszczal­ ności szyb. W tym czasie, gdy z bazy Salut 1 wykony­ wano spektrofotometrowanie Ziemi, te same rejony spektrofotometrowano dla porównania taką samą aparaturą z samolotów z wysokości 300, 2000, 4000 i 7500 metrów. Eksperyment wykonano 14 i 15 czer­ wca. Osobne miejsce w czasie lotu bazy satelitarnej Salut 1 zajmowały badania złożonej aparatury w wa­ runkach realnego lotu kosmicznego. Program tych badań obejmował: określenie cech charakterystycz­ nych iluminatorów, określenie warunków widzial-

206

ności gwiazd w dzień i w nocy, określenie zakłóceń widzialności, dalsze doskonalenie aparatury i me­ tod badawczych, dalsze doskonalenie metod stero­ wania i nawigacji, określenie dokładności urządzeń optycznych i żyroskopowych, a także określenie deformacji bazy i rozregulowywania się przyrzą­ dów. Wymagania względem iluminatorów były niezwy­ kle wysokie. Dla przykładu podam, że przy niektórych obserwacjach astrofizycznych niedopuszczalne jest zanieczyszczenie powierzchni iluminatorów o gru­ bości większej niż 0,0001 mm. Tymczasem powierzch­ nię iluminatorów zanieczyszczała kondensująca się para wodna, a od zewnątrz — wiatr słoneczny, ude­ rzenia mikrometeoroidów i gazy z silników rakieto­ wych. Jak wiadomo, dokładna orientacja bazy Salut 1 opierała się o namiary na gwiazdy. Nic więc dziwnego, że nadzwyczaj ważne było określenie ich widzialno­ ści. Okazało się, że w dzień nie widać nawet dość jasnych gwiazd o 4 wielkości gwiazdowej. Wywołane to było rozproszeniem w szkle iluminatorów nie­ zwykle jaskrawego światła słonecznego. Z tego sa­ mego powodu uważnie badano też inne zakłócenia widzialności, mogące wywołać pomyłki w oriento­ waniu bazy. Obserwacje wykonywano wizualnie. Udało się określić, w jakich warunkach zakłócenia są najmniejsze, co oczywiście ma duże znaczenie prak­ tyczne dla dalszych lotów w kosmos. W badaniach urządzeń i metod nawigacyjnych szczególne znaczenie miało osiągnięcie perfekcji w przeprowadzaniu orientacji względem gwiazd, gdyż jest ona najtrudniejsza, ale i najprecyzyjniejsza. Rozwijając dalej program zapoczątkowany lotem bazy Salut 1 i Sojuzów 10 i 11, uczeni radzieccy

207

w dniu 3 kwietnia 1973 roku wprawili w bliskoziem­ ski ruch satelitarny bazę Salut 2. Początkowe parametry charakteryzujące jej orbitę miały wartość: odległość perygeum od powierzchni Ziemi 215 km, apogeum 260 km, nachylenie płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika ziemskiego 51 °,6 czas trwaniu jednego okrążenia Ziemi 89 min. Był to tylko ekspe­ ryment technologiczny, gdyż do bazy tej ani w jej sąsiedztwo nie wysłano żadnych kosmonautów. Baza Salut 2 krążyła wokół Ziemi do dnia 28 kwietnia 1973 roku. Nadal kontynuowane były też indywidualne loty statków kosmicznych Sojuz. W dniu 27 września 1973 roku o godzinie 12 mi­ nut 18 wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 12 z załogą złożoną z B.G. Łazariewa i O.G. Makarowa. Parametry charakteryzujące orbitę tego statku miały wartość: perygeum 194 km, apogeum 249 km, na­ chylenie orbity 51,°6, czas okrążenia 88,6 min. Celem lotu były badania udoskonalonych urządzeń statku kosmicznego, systemu klimatyzacji, nowych skafan­ drów oraz aparatury do fotografowania Ziemi w róż­ nych zakresach widma. Lot trwał niedługo, gdyż za­ kończył się 29 września 1973 roku o godzinie 11 mi­ nut 34. W dniu 18 grudnia 1973 roku wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 13. Parametry charakteryzu­ jące jego orbitę miały wartość: perygeum 225 km, apogeum 272 km, nachylenie 51,°6, czas okrążenia 89,2 min. Załogę stanowili P. Klimuk i W. W. Lebiediew. Celem lotu były badania astrofizyczne, fotogra­ fowanie powierzchni Ziemi w różnych zakresach widmowych i eksperymenty biomedyczne. Lot trwał do dnia 26 grudnia 1973 roku. Trzecia z kolei baza satelitarna Salut wystartowała

208

z Ziemi w dniu 25 czerwca 1974 roku. Parametry charakteryzujące jej orbitę miały wartość: perygeum 219 km, apogeum 270 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 89,1 min. (Baza istniała do 24 stycznia 1975 roku). W dniu 3 lipca 1974 roku wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 14 z załogą złożoną z P.R. Popo­ wicza i J.P. Artiuchina. Parametry charakteryzujące jego orbitę uzyskały wartość: perygeum 255 km, apo­ geum 277 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 89,7 min. W dniu 5 lipca statek Sojuz 14 zbliżył się i przy­ cumował do bazy satelitarnej Salut 3, po czym ko­ smonauci przeszli do jej wnętrza i przebywali w nim do dnia 19 lipca 1974 roku. W tymże dniu wylądo­ wali na Ziemi w kabinie powrotnej statku Sojuz 14. W dniu 24 sierpnia 1974 roku wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 15 z załogą złożoną z G.W. Sarafanowa i L.S. Diemina. Parametry jego orbity uzy­ skały wartość: perygeum 254 km, apogeum 275 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 89,6 min. Zadaniem lotu były dalsze eksperymenty dotyczące: realizacji i manewru spotkania (z bazą Salut 3), techniki pilo­ tażu, metod poszukiwania drugiego obiektu. Kabina powrotna statku Sojuz 15 wylądowała na Ziemi w no­ cy 28 sierpnia 1974 roku. Zupełnie nowe zadania miał statek kosmiczny So­ juz 16, który został wprawiony w bliskoziemski ruch satelitarny w dniu 2 grudnia 1974 roku o godzinie 9 minut 40. Trwały już mianowicie wtedy przygoto­ wania do radziecko-amerykańskiego lotu w kosmos według programu Sojuz — Apollo. Tak więc w czasie lotu statku kosmicznego Sojuz 16 załoga jego — A.W. Filipczenko i N.N. Rukawisznikow — miała przebadać nowe wyposażenie techniczne potrzebne

u

209

w tym przedsięwzięciu. Między innymi przeprowa dzono eksperyment z obniżeniem ciśnienia wewnętrz nego do 540 mmHg. Wykonywano jednak też foto­ grafie Ziemi i doświadczenia biomedyczne. Parametry orbity statku miały wartość: perygeum 177 km, apo­ geum 223 km, nachylenie 51,°8, czas okrążenia 88,9 min. Lot trwał do godziny 8 minut 4 w dniu 8 grudnia 1974 roku. Wykonano w czasie niego ma­ newry przewidziane dla lotu Sojuz — Apollo. Statek okrążył Ziemię 96 razy. W dniu 26 grudnia 1974 roku wystartowała z Ziemi baza satelitarna Salut 4. Parametry charakteryzujące jej orbitę miały wartość: perygeum 219 km, apogeum 270 km, nachylenie 51,°6, czas okrążenia 89,1 min. (Baza istniała do 3 lutego 1977 roku. Jak już pisałem wcześniej, był to obiekt o nieco zmienionej konstrukcji w porównaniu z poprzednio wysłanymi bazami o tej nazwie). Pierwsza załoga bazy Salut 4 wystartowała z Ziemi w dniu 10 stycznia 1975 roku o godzinie 21 minut 43 w statku kosmicznym Sojuz 17. Stanowili ją A.A. Gubariew i G. M. grecko. Parametry orbity miały wartość: perygeum 293 km, apogeum 354 km, na­ chylenie 51 °,6, czas okrążenia 90,7 min. W dniu 12 stycznia 1975 roku statek połączył się z bazą Salut 4 i kosmonauci przeszli do jej wnętrza, w któ­ rym przebywali do dnia 9 lutego 1975 roku. Wiele uwagi w czasie tego lotu poświęcono badaniom medycznym i ćwiczeniom fizycznym. O ich intensyw­ ności może świadczyć fakt, że kosmonauci przeje­ chali w czasie pobytu w bazie na rowerze na rolkach 1000 km, przeszli na ruchomej bieżni (o szerokości 40 cm i długości 90 cm), dociskani do niej szelkami gumowymi, 100 km i przebiegli 150 km. Oprócz tego wykonali ćwiczenia odpowiadające podnoszeniu

210

20 000 kG i 50 skoków w dal. Powrót na Ziemię na­ stąpi! 9 lutego 1975 roku. W niespełna 4 miesiące później do bazy Salut 4 przybyła druga załoga złożona z P.l. Klimuka i W.J. Sewastianowa. Wystartowali oni z Ziemi w dniu 24 maja 1975 roku w statku kosmicznym Sojuz 18. Parametry charakteryzujące orbitę statku uzyskały wartość: perygeum 193 km, apogeum 247 km, na­ chylenie 51 °,6, czas okrążenia 88,6 min. W dniu 26 maja 1975 roku statek Sojuz 18 przycumował do bazy Salut 4 i wówczas kosmonauci przeszli do jej wnętrza. Czas ich pobytu na bazie był rekordowo długi, gdyż opuścili ją i powrócili na Ziemię dopiero 26 lipca 1975 roku, czyli po przeszło dwóch miesią­ cach lotu (!). Nadzwyczaj ważny temat badań naukowych na bazie Salut 4 stanowiły obserwacje promieniowa­ nia rentgenowskiego ciał niebieskich (promieniowa­ nie to nie dociera do powierzchni Ziemi, gdyż jest zatrzymywane przez atmosferę naszej planety), do­ konywane za pomocą specjalnego teleskopu rent­ genowskiego. Lot statku kosmicznego Sojuz, oznaczonego nu­ merem 19, stanowił eksperyment zupełnie nowego rodzaju, był to bowiem właśnie wspólny lot kosmiczny radziecko-amerykański. Ze względu na jego doniosłe znaczenie zostanie opisany w osobnym rozdziale. Statek kosmiczny Sojuz 20 został wprawiony w bli­ skoziemski ruch satelitarny w dniu 17 listopada 1975 roku bez załogi. Parametry orbity statku miały war­ tość: perygeum 198 km, apogeum 263 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 88,8 min. W dniu 19 listopada 1975 roku został przeprowadzony zdalnie sterowany manewr przybliżenia się i przyłączenia statku Sojuz 20 do bazy satelitarnej Salut 4 (!). Podkreślić tu należy,

211

że umiejętność realizacji nadzwyczaj trudnego ma­ newru łączenia ze sobą w locie bezzałogowym apa­ ratów kosmicznych opanowali dotychczas tylko spe­ cjaliści radzieccy. Po raz pierwszy został on zrealizo­ wany przez satelity Kosmos 186 i Kosmos 188 i po­ wtórzony przez satelity Kosmos 212 i Kosmos 213. Powrót na Ziemię kabiny nawigacyjnej statku Sojuz 20 nastąpił w dniu 16 lutego 1976 roku. Baza satelitarna Salut 5 została wysłana z Ziemi w dniu 22 czerwca 1976 roku. Parametry jej orbity uzyskały wartość: perygeum 219 km, apogeum 260 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 89 min. (Baza istniała do września 1977 roku). Pierwsza załoga bazy, złożona z B.W. Wołynowa i W.M. Żołobowa, wystartowała z Ziemi na statku kosmicznym Sojuz 21 w dniu 6 lipca 1976 roku o go­ dzinie 12 minut 9. Parametry charakteryzujące jego orbitę miały wartość: perygeum 193 km, apogeum 253 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 88,7 min. W dniu 7 lipca 1976 roku o godzinie 13 minut 40 statek kosmiczny Sojuz 21 przybliżył się i połączył z bazą Salut 5, po czym kosmonauci przeszli do jej wnętrza, w którym przebywali do dnia 24 sierpnia, a więc aż 49 dni. Powrót na Ziemię nastąpił 24 sierp­ nia 1976 roku o godzinie 19 minut 33. W czasie po­ bytu tej załogi w bazie przeprowadzono między in­ nymi eksperymenty z topieniem i zastyganiem metali w warunkach nieciężkości. Otrzymuje się wtedy idealnego kształtu kule metalowe, a nawet kule puste wewnątrz. Badano też narastanie kryształów w wa­ runkach nieciężkości. W dniu 15 września 1976 roku wystartował z Ziemi Sojuz 22 o godzinie 9 minut 48. Załogę jego stanowili W.F. Bykowski i W.W. Aksjenow. Parametry obra­ zujące orbitę statku uzyskały wartość: perygeum

212

250 km, apogeum 280 km, nachylenie 65°0, czas okrążenia 89,6 min. Zadaniem lotu, który trwał do godzin 7 minut 42 w dniu 23 września 1976 roku, było przede wszystkim fotografowanie Ziemi za po­ mocą specjalnej kamery nowego typu MKF 6, która została skonstruowana w znanych zakładach Zeissa w Niemieckiej Republice Demokratycznej. W dniu 14 października 1976 roku o godzinie 17 minut 40 z Ziemi wystartował statek kosmiczny So­ juz 23, którego załogę stanowili W.D. Zudow i W.J. Rożdiestwienski. Rozpoczęli oni bliskoziemski ruch satelitarny na wysokości od 243 km, do 275 km. Nachylenie orbity miało wartość 51 °,6, a czas jednego okrążenia wokół Ziemi wynosił 89,5 min. Zadaniem lotu były dalsze eksperymenty z bazą Salut 5, plano­ wanego połączenia z nią nie udało się jednak prze­ prowadzić ze względu na niesprawność urządzeń nawigacyjnych statku. Powrót na Ziemię nastąpił już 16 października 1976 roku o godzinie 17 minut 46. Kabina powrotna przypadkowo wodowała na jezio­ rze Tiengiz, co jednak nie pociągnęło za sobą żadnego niebezpieczeństwa, choć działo się w nocy i w czasie gwałtownej śnieżycy, gdyż jak wiadomo, kabina po­ wrotna statku kosmicznego Sojuz jest przystosowana do pływania. Druga załoga bazy satelitarnej Salut 5 wystarto­ wała z Ziemi w dniu 7 lutego 1977 roku o godzinie 16 minut 12 na statku kosmicznym Sojuz 24. Stano­ wili ją W.W. Gorbatko i J.N. Głazków. Parametry orbity statku miały wartość: perygeum 218 km, apo­ geum 281 km, nachylenie 51 °,6, czas okrążenia 89,2 min. W dniu 8 lutego 1977 roku statek kosmiczny Sojuz 24 przybliżył się i przyłączył do bazy Salut 5, po czym kosmonauci przeszli do jej wnętrza. W pro­ gramie różnorodnych badań znajdował się także

213

eksperyment dotyczący przebiegu dyfuzji w warun­ kach nieciężkości. Badania te okazały się przydatne dla techniki półprzewodnikowej. Pobyt kosmonautów w bazie trwał do 25 lutego 1977 roku. W tym też dniu nastąpił ich powrót na Ziemię.

Baza orbitalna Skylab

W czasie gdy uczeni amerykańscy realizowali pro­ gram załogowych wypraw na Księżyc, w Związku Radzieckim pracowano nad programem tworzenia bliskoziemskich baz satelitarnych. Ponieważ specja­ liści amerykańscy nie byli w stanie równocześnie zająć się i tym problemem, dopiero po zakończeniu programu Apollo podjęto w Stanach Zjednoczonych prace nad wysłaniem bazy satelitarnej naszej planety, miały one jednak charakter pośpieszny i doraźny. Aby jak najszybciej osiągnąć jakieś rezultaty, zdecy­ dowano się w maksymalnym stopniu wykorzystać „remanenty", które zostały z załogowych wypraw na Księżyc. Początkowo planowano więcej wypraw, niż ich faktycznie zrealizowano, pozostała więc pewna liczba nie wykorzystanych rakiet nośnych Saturn V i pewna liczba statków Apollo. Ostatecznie postanowiono w kadłubie ostatniego członu rakiety nośnej Saturn V (człon ten nosi nazwę S4B) urządzić bazę orbitalną i za pomocą dwóch pierwszych członów tejże rakiety nośnej wprawić ją w bliskoziemski ruch satelitarny. Statkiem transporto­ wym miał być statek kosmiczny Apollo, wprawiany w ruch za pomocą rakiety nośnej Saturn 1 B. Zbywa­ jący statek kosmiczny LM zdecydowano się przero­ bić na teleskop astronomiczny. Tak zaaranżowany program dawał jednak możność

215

wysłania tylko jednej bazy satelitarnej, którą nazwano Skylab (Laboratorium Niebieskie) i dosłania do niej kolejno tylko trzech załóg. Na więcej specjaliści ame­ rykańscy pozwolić sobie nie mogli. Baza Skylab miała w zasadzie kształt cylindra o długości 26,2 m, średnicy 6,5 m i masie około 65 000 kg (!). Użytkowa objętość wynosiła około 360 m3. Tu po raz pierwszy na amerykańskim załogo wym obiekcie kosmicznym energię czerpano z foto ogniw słonecznych o łącznej powierzchni aż 258 m2 (sześć płyt). Miały one wytwarzać kilkanaście kilowatów energii elektrycznej. Wytwarzany w fotoogniwach prąd ładował akumulatory (typu niklowo-kadmowego) o łącznej pojemności 621 Ah. Płyty zawierające fotoogniwa miały po otwarciu rozpiętość 36 m. Po raz pierwszy też zastosowano inny skład atmosfery, a mianowicie nie czysty tlen o ciśnieniu V, normalnego, a mieszaninę 70 % tlenu i 30 % azotu, nadal jednak o ciśnieniu tylko 1/3 normalnego. Tlen i azot były przechowywane w postaci sprężonej pod ciśnieniem 210 atm. Tlen w sześciu zbiornikach o średnicy 1,15 m i długości 2,28 m, azot w sześciu o średnicy 0,61 m. Było to rozwiązanie bardzo prymitywno i nieekonomiczne, ale zarazem proste i niezawodno, a więc funkcjonalne. Zapas tlenu wynosił 2200 kg, a azotu 600 kg. Temperaturę w bazie można było regulować w granicach od 10 do 32°C. (Warto dodać, że kosmonauci mieli do dyspozycji prysznic z ciepłą wodą, umieszczony w szczelnym pojemniku z folii plastykowej, z którego wystawała tylko głowa kąpiącego się). System orientacji bazy wykorzystywał dysze rakietowe zasilane sprężonym gazem i trzy masywne żyro­ skopy stabilizacyjne o masie 181 kg każdy. Baza składała się z następujących zasadniczych

216

części: uniwersalnego urządzenia cumowniczego o długości 5,3 m i grubości 3,1 m, śluzy powietrznej o długości 5,2 m i średnicy 3,8 m, laboratorium o dłu­ gości 6 m i średnicy 6,5 m oraz części mieszkalnej. Część mieszkalna miała kilka oddzielnych pomiesz­ czeń: pracownię o powierzchni 16,7 m2, jadalnię z lodówkami i trzema piecykami — 9,3 m2, maleńkie kajuty sypialne ze śpiworami dla każdego członka za­ łogi osobno, o łącznej powierzchni — 6,5 m2 oraz toaletę — 2,8 m2. Każde z pomieszczeń miało wyso­ kość 2,4 m, a łączna średnica części mieszkalnej wy­ nosiła 6,5 m. Pomieszczenia wewnętrzne bazy zlokalizowano w dawnym zbiorniku ciekłego wodoru, zaś zbiornik ciekłego tlenu wykorzystano jako pojemnik na nie­ czystości i odpadki. Były one wrzucane do niego przez specjalną śluzę. Osobną część stanowił teleskop przymocowany z zewnątrz w rejonie śluzy powietrznej i posiadający własne płyty z fotoogniwami; miał on masę 10 000 kg. W bazie były też urządzenia gimnastyczne, w tym rower na rolkach. Warto wspomnieć, że pedałując na nim kosmonauci produkowali prąd elektryczny, który dodatkowo ładował akumulatory. Na bazie zmagazynowano 907 kg pożywienia i 2722 kg wody. Rzecz ciekawa, że jeżeli we wczesnych latach ko­ smonautyki problemem był każdy kilogram obciąże­ nia, to w przypadku bazy Skylab kłopot sprawiało to, iż ma ona zbyt małą masę. Udźwig zmodyfikowanej rakiety nośnej Saturn V pozwalał na wysłanie masywniejszego obiektu, można było sobie pozwolić więc na różne „ekstrawagancje". Zabrano na przykład aż 5000 kg różnego wyposażenia dla kosmonautów w postaci między innymi: 60 sztuk wierzchniej

217

odzieży (na przykład kurtek), 210 kompletów bielizny, 15 par obuwia i rękawic, 30 kombinezonów, 95 kg ręczników, 25 kg serwetek papierowych, 55 ka­ wałków mydła, 1800 worków na nieczystości, 13 apa­ ratów fotograficznych, 104 kaset z filmami, apteczki o masie 34 kg, 108 długopisów i ołówków. Zapasy te zajmowały 16,5 m3. Start bazy zaplanowano na 30 kwietnia 1973 roku, ale wobec wykrycia całego szeregu niesprawności odbył się on ostatecznie 14 maja 1973 roku. Blisko­ ziemski ruch satelitarny bazy rozpoczął się na wyso­ kości 435 km. Nachylenie orbity miało wartość 50°. W niecałą godzinę po starcie okazało się, że nie otworzyły się dwie z czterech płyt z fotoogniwami. Po pewnym czasie wyszło też na jaw, że temperatura w bazie ciągle rośnie. Gdy osiągnęła wysokość 50°C (!), zagroziła zepsuciem się żywności, lekarstw, uszkodzeniem elementów elektronicznych i osłabie­ niem wytrzymałości ścian, a oprócz tego masy pla­ styczne zaczęły wydzielać gazy trujące (!). Trzeba było niezwłocznie temu zaradzić. Bazę zorientowano inaczej względem Słońca. Wtedy pojawiło się jednak inne niebezpieczeństwo. Odwrócona od Słońca część bazy zaczęła gwałtownie stygnąć. Groziło to zamar­ znięciem wody w zbiornikach, co spowodowałoby ich pęknięcie. Należało więc co pewien czas zmieniać orientację bazy względem Słońca, co — będąc tylko półśrodkiem — powodowało większe niż planowano zużycie substancji odrzutowej w silnikach orientujących. Co właściwie było jednak powodem tej sytuacji ? Otóż bazę Skylab osłaniała folia plastykowa o grubości 0,6 mm, która pełniła funkcję pancerza przeciw mikrometeoroidowego, zabezpieczającego zarazem przed nadmierną insolacją. Niestety pancerz ten

218

oderwał się w 63 sekundy po starcie, a jego szczątki zablokowały mechanizmy dwóch płyt z fotoogniwami słonecznymi. Wydawało się więc, że trzeba będzie zrezygnować z wysłania kosmonautów do bazy, ale ostatecznie udało się opracować program i metody remontu. Gdy jednak miano już wysyłać pierwszą za­ łogę, temperatura w bazie znów niespodziewanie wzrosła, i to aż do 88°C (!). Start odłożono więc do 25 maja 1973 roku. Głównym zadaniem załogi, która wtedy wystarto­ wała, a którą stanowili Charles Conrad, Joseph Kerwin (doktor medycyny) i Paul Weitz, stało się prze­ prowadzenie remontu bazy, a przede wszystkim roz­ ciągnięcie na niej nowej osłony, zabranej przez ko­ smonautów z Ziemi na statku Apollo. (Został on wprawiony w bliskoziemski ruch satelitarny za po­ mocą rakiety nośnej Saturn 1B). Już w godzinę po starcie statek pomyślnie zbliżył się do bazy Skylab i krążył wokół niej przez następną godzinę, aby w celu opracowania planu naprawy przekazać na Ziemię dokładny obraz uszkodzeń. Póź­ niej zrealizowano manewr połączenia. Kierownictwo lotu nakazało jednak odłączyć się i za pomocą mani­ pulatorów obsługiwanych z wnętrza statku spróbo­ wać uwolnić płyty fotoogniw. Nie udało się to jednak, toteż Apollo ponownie przybliżył się do cumowania. Teraz nie powiodło się aż pięć prób ponownego cumowania, trzeba więc było rozhermetyzować ka­ binę i jeden z kosmonautów wyszedł na zewnątrz, by usunąć niesprawność urządzenia cumowniczego. Dopiero po tym doprowadzono pomyślnie do połą­ czenia obu obiektów. Te nieprzewidziane a żmudne czynności bardzo wyczerpały kosmonautów, toteż dopiero w dniu następnym weszli do bazy Skylab. Osłonili przy tym twarze maskami przeciwgazowymi. 219

ale obecności szkodliwych gazów nie stwierdzono. Głównym zadaniem kosmonautów było rozpięcie wokół bazy nowego ekranu. Przez pięć godzin pra­ cowali w najgorętszym rejonie bazy, gdzie tempe­ ratura sięgała 51 °C. Udało im się wprawdzie za­ instalować ekran, jednak nie rozwinął się on tak, jak należy. Mimo to temperatura w bazie zaczęła spadać. W trzecim dniu lotu zbadano aparaturę naukową i przeprowadzono transmisję telewizyjną. Temperatu­ ra obniżyła się do 36°C, kosmonauci przenieśli się więc definitywnie do bazy. Czwartego dnia nadal badano urządzenia, a temperatura spadła do 31 °C. Piątego dnia rozpoczęto wreszcie prace naukowe, co wymagało 4,6 KW energii elektrycznej. Temperatura spadła tymczasem do 29,5 °C. Szóstego dnia zawiodły dwie baterie akumulatorów, co bardzo pogorszyło i tak nielekką sytuację energetyczną. W następnym dniu lotu kosmonauci konsultowali się więc z Ziemią w sprawie naprawy płyt z fotoogniwami. Najpoważ­ niejszym problemem było to, że na zewnątrz bazy brakło uchwytów umożliwiających dotarcie w rejon uszkodzenia. Ósmy dzień lotu poświęcono na wypo­ czynek. Temperatura spadła już do 27,5°C. W na­ stępnych dniach prowadzono badania naukowe. W dwunastym dniu temperatura wynosiła 24,2 °C. 7 czerwca 1973 roku Charles Conrad wyszedł na ze­ wnątrz bazy i ryzykując odpadnięcie od zaimprowi­ zowanej poręczy obciął nożycami klinujący płytę bolec, w wyniku czego otworzyła się, zwiększając produkcję energii elektrycznej do 80 % planowanej wartości. Operacja ta zajęła Conradowi półtorej go­ dziny i była transmitowana na Ziemię drogą telewi­ zyjną. Dzięki zwiększeniu produkcji energii elektrycznej 220

z 3,8 do 6,8 KW kosmonauci mogli po raz pierwszy pozwolić sobie na takie „luksusy", jak zagrzanie po­ siłku czy ciepły prysznic. W ciągu następnych dni lotu prowadzono dalsze badania naukowe — w dniu 15 czerwca udało się zaobserwować silny rozbłysk na Słońcu. Występowały jednak i trudności — na przy­ kład awarie zaworów w systemie chłodzącym. W dwu­ dziestym szóstym dniu lotu Conrad znowu wyszedł na zewnątrz — tym razem zgodnie z pierwotnym programem — aby wymienić kasety z taśmą w przy­ rządach umieszczonych na zewnętrznej powierzchni bazy w zespole teleskopów astronomicznych. Ude­ rzył też młotkiem w jedną z niesprawnych baterii akumulatorów i o dziwo — zaczęła ona działać nor­ malnie. Podczas dwudziestego siódmego i dwudzie­ stego ósmego dnia lotu kosmonauci przeprowadzili konserwację urządzeń bazy. Mimo wielkich trudności pierwsza załoga bazy Skylab wykonała 87 % zaplanowanych obserwacji Słońca, uzyskując 30 242 jego fotografie. Wykonano też 90 % badań medycznych i 88 % fotografii Ziemi. W czasie sporządzania tych ostatnich kosmonauci jako pierwsi zauważyli cyklon Ava i ostrzegli przed nim meteorologów na Ziemi. W dniu 22 czerwca kosmonauci powrócili do statku Apollo i odcumowali od bazy, po czym wodowali na Oceanie Spokojnym. Już 24 czerwca znaleźli się w kalifornijskiej rezy­ dencji prezydenta Richarda Nixona i zostali tam przed­ stawieni Leonidowi Breżniewowi, bawiącemu w Sta­ nach Zjednoczonych z wizytą. Wręczyli mu nóż, którym posługiwali się w locie, z prośbą o przekaza­ nie kosmonautom radzieckim. Na nożu tym wygrawe­ rowano napis: „My z Wami tak jak Wy z nami — we wszystkich lotach kosmicznych". 221

Po powrocie pierwszej załogi bazy Skylab na Zie­ mię w bazie znowu zaczęły się awarie. Przestały dzia­ łać niektóre żyroskopy, a system chłodzący ciągle nie zapewniał właściwej temperatury. W związku z tym trzeba było obarczyć następną załogę zadaniem wymiany niesprawnych żyroskopów. Konieczne okazało się też zainstalowanie pod bazą nowego ekranu. Na statek transportowy Apollo trzeba więc było zała­ dować 500 kg dodatkowego obciążenia. Drugą za­ łogę stanowili Alan Bean i Jack Lousma, a także specjalista w dziedzinie fizyki jonosfery, dr Owen Garriott, który tym razem miał się zająć wykonywaniem eksperymentów słonecznych (głównym zadaniem drugiej załogi były badania Słońca). Start drugiej załogi nastąpił w dniu 28 czerwca 1973 roku. Tak jak poprzednicy dokonała ona naj­ pierw inspekcji bazy z zewnątrz, a dopiero potem statek przycumował. Po przejściu do bazy kosmonauci zapadli na morską chorobę. Odczuwali zawroty i ból głowy oraz dusz­ ność. Zmusiło to ich do odłożenia zaplanowanych działań na później. Mimo odpoczynku dolegliwości nie ustępowały i kosmonauci tylko z trudem wyko­ nywali najbardziej niezbędne czynności. Pomału jed­ nak ich samopoczucie zaczęło się poprawiać. Nie­ stety pojawiło się nowe niebezpieczeństwo. Wyszło na jaw, że drugi zbiornik z utleniaczem traci w statku Apollo zawartość (pierwszy przeciekał już w czasie zbliżania się do bazy Skylab). Nie trzeba wyjaśniać, że utrata utleniacza grozi niemożnością powrotu. W pierwszej chwili postanowiono natychmiast od­ wołać kosmonautów na Ziemię. Ostatecznie pozo­ stawiono ich jednak w bazie, a tylko rozpoczęto w szalonym pośpiechu szykować do startu następny statek Apollo, jako ewentualny statek ratunkowy.

222

Wystartować mógł on jednak najwcześniej 10 wrze­ śnia ... Tymczasem kosmonauci czuli się coraz lepiej i pracowali coraz wydajniej, przekraczając o 50 % dzienne normy czynności, przy czym narzekali, że zbyt wiele czasu tracą na przygotowanie posiłków i inne zajęcia gospodarskie. Pracowali nawet w nie­ dziele. W dniu 6 sierpnia Lousma i Garriott wyszli na zewnątrz bazy, aby zainstalować nowy ekran. Za­ miast 3 godzin trwało to 6,5 godziny, ale zostało uwieńczone całkowitym sukcesem, w wyniku czego temperatura w bazie spadła do komfortowej warto­ ści 21 °C. Na badania Słońca kosmonauci poświęcili ogółem aż 305 godzin zamiast planowanych 200, a było ono wtedy bardzo aktywne. Zaobserwowano wiele roz­ błysków słonecznych. W dniu 31 sierpnia wypróbowano we wnętrzu bazy „latające buty" — obuwie z wmontowanymi w nie miniaturowymi silnikami rakietowymi, oka­ zały się jednak nieprzydatne. Przeprowadzono też pewien eksperyment tech­ niczny — roztopiono w elektrycznym piecu dwa kryształy i pozwolono im się ponownie wykrystali­ zować. W czasie lotu regularnie badano naturalne zasoby Ziemi. Zamiast 26 zaplanowanych serii takich obser­ wacji wykonano 39. Obserwacje wykonano między innymi nad zachodnią Europą, Japonią, Australią, zachodnią Afryką, Ameryką Środkową i Ameryką Południową, a uzyskane wyniki przekazano zaintere­ sowanym krajom. Obserwowano nawet zagrożenie lawinowe w Szwajcarii, skutki silnego trzęsienia ziemi w Meksyku czy zanieczyszczenia atmosfery wzdłuż dróg komunikacyjnych w RFN (!). Ogółem

223

wykonano 17 000 fotografii i zużyto 29 000 m taśmy rejestrującej. Pod koniec sierpnia i na początku września kosmo­ nauci wykryli na Oceanie Atlantyckim narodziny cyklonu Christina, a w Zatoce Meksykańskiej — cy­ klon Delia. Eksperymenty biologiczne powiodły się niestety tylko częściowo — zdechły doświadczalne myszy i muszki drosophila. Ryby nie mogły przywyknąć do nieciężkości. Pająki jednak — nazwane Anita i Arabella — przystosowały się do nieciężkości i zaczęły tkać prawidłowe pajęczyny. Kosmonauci dokarmiali je okruchami befsztyku. Niestety, Anita nie przetrzy­ mała trudów podróży i powrócić miała tylko Arabella... Na Ziemi nie przerwano przygotowań do startu statku ratunkowego, zwolniono jednak tempo, pla­ nując gotowość na 24 września. W bazie wystąpiły tymczasem ponowne kłopoty z żyroskopami. Podczas drugiego pobytu na ze­ wnątrz bazy w dniu 24 sierpnia kosmonauci podłą­ czyli nowe żyroskopy. Wyszedłszy po raz trzeci 22 września wymienili w teleskopach astronomicznych kasety z taśmami oraz pobrali próbki różnych mate­ riałów. W dniu 25 września po starannym zakonserwowaniu urządzeń bazy kosmonauci przeszli do statku Apollo i odcumowali, a w dniu następnym o godzinie 22 minut 19 powrócili pomyślnie na Ziemię. Obyło się więc bez wyprawy ratunkowej. Co prawda ka­ bina Apollo wpadła do oceanu do góry dnem, ale po wypełnieniu powietrzem pływaków powróciła do pozycji prawidłowej. Lot trwał 59 dób 11 godzin i 9 minut. Po pomyślnym powrocie na Ziemię drugiej załogi

224

zdecydowano, że trzecia załoga będzie przebywać w bazie dłużej, trzeba więc tam było dostarczyć do­ datkowe zaopatrzenie. Załadowano je na statek Apollo. Start trzeciej załogi nastąpił 16 listopada 1973 ro­ ku. Składała się ona z Geralda Carra, Williama Pogue i fizyka, dra Edwarda Gibsona. Gdy przycumowali oni do bazy i weszli do jej wnętrza, ujrzeli tam trzy postacie ludzkie... Okazało się, że są to skafandry odpowiednio upozowane przez poprzedników. Członkowie trzeciej załogi Skylaba przejawiali uspo­ sobienie odmienne niż wszyscy ich poprzednicy w kosmosie — radzieccy i amerykańscy. Byli apa­ tyczni, małomówni, nie żartowali. Pracowali też niemrawo, nie nadążając za programem, choć nie skarżyli się na dolegliwości zdrowotne. Niemniej jednak wykonali bardzo obszerny program badań, które między innymi obejmowały obserwacje komety Kohoutka za pomocą pięciu różnych przy­ rządów. Kosmonauci fotografowali ją w promienio­ waniu widzialnym i nadfioletowym w czasie pobytów na zewnątrz bazy, gdy zaś zbliżała się do Słońca, doko­ nywali obserwacji tej komety przez teleskopy przezna­ czone do badań Słońca. Ogółem wykonano około 75 000 fotografii komety i Słońca. Zużyto też na re­ jestrację danych 30 000 m taśmy magnetycznej. Wykonano około 20 000 fotografii Ziemi; odkryto przy tym w ciepłych prądach morskich rejony z chłod­ ną wodą, liczące do 65 km. W prowadzeniu badań bardzo przeszkadzał jednak niedostatek energii elek­ trycznej, wywołany pogorszeniem orientacji foto­ ogniw ku Słońcu. Sytuację taką spowodował cały łańcuch przyczyn i skutków. Otóż gdy przestały dzia­ łać niektóre żyroskopy, orientowano bazę ku Słońcu za pomocą dysz zasilanych sprężonym azotem. Pier15

225

wotny zapas jego wynosił co prawda 12 700 kg (!), ale w nowej sytuacji okazał się niewystarczający, tym bardziej że i w początkowej fazie lotu zużyto go, jak już o tym pisałem, więcej, niż planowano. Właśnie gdy azot zaczął się wyczerpywać, orientacja foto­ ogniw ku Słońcu uległa pogorszeniu. Zmusiło to też do ograniczenia obserwacji Ziemi. Kosmonauci powrócili na Ziemię w dniu 8 lutego 1974 roku. W czasie lotu wychodzili na zewnątrz bazy cztery razy, wykonali 1214 okrążeń Ziemi i prze­ bywali w kosmosie 84 doby 1 godzinę i 16 minut. Rzecz ciekawa, że po powrocie na Ziemię okazało się, iż są wyżsi o 2 cm. Po powrocie trzeciej załogi zostały zdalnie wyłączo­ ne źródła energii elektrycznej w bazie satelitarnej Skylab. Sama baza krążyć będzie jednak wokół Ziemi przez 7 do 10 lat, czyli do roku 1981 lub nawet 1984, po czym ulegnie zniszczeniu w dolnych warstwach atmosfery naszej planety. Koszt całego programu Skylab oceniony został na 2,5 mld dolarów, czyli wynosił tyle, ile ludzkość wów­ czas wydawała na zbrojenia w ciągu ... 3 dni. Rzecz ciekawa, że do realizacji programu Skylab wciągnięto też młodzież amerykańską. Zwrócono się mianowicie do uczniów szkół średnich, aby zgłaszali projekty eksperymentów naukowych i technicznych. Wpłynęło 3400 projektów, z których 301 uznano za wartościowe, a 19 zatwierdzono do realizacji; należał do nich na przykład eksperyment z pająkami, zaproponowany przez siedemnastoletnią uczennicę, Judith Miles.

226

Choć amerykański program Skylab mimo niespo­ dziewanych poważnych trudności zakończył się du­ żym sukcesem zarówno technicznym, jak i nauko­ wym, to jak już wspominałem, jego koncepcja i reali­ zacja miały charakter doraźny. Działano w pośpiechu, nie przewidując kontynuowania prac, toteż Skylab nie ma następców. Nie oznacza to jednak, że w Stanach Zjednoczonych w ogóle zrezygnowano z wysyłania bliskoziemskich baz satelitarnych. Specjaliści amerykańscy zdają sobie bowiem sprawę z licznych korzyści, jakie przynosi wysyłanie i systematyczne eksploatowanie takich obiektów. Toteż prace w tej dziedzinie trwają już od kilku lat, przy czym komunikację z bazami postano­ wiono oprzeć na nowych zasadach technicznych, a mianowicie zacząć od skonstruowania transpor­ towego statku kosmicznego, nadającego się do w i e ­ l o k r o t n e g o użytku. Wszystkie dotychczasowe stat­ ki kosmiczne mogły bowiem wykonać tylko jeden lot, co oczywiście było rozwiązaniem niezwykle nie­ ekonomicznym. Dość powiedzieć, że wprawienie w bliskoziemski ruch satelitarny 1 kg ładunku uży­ tecznego za pomocą rakiety nośnej, nadającej się tylko do jednorazowego użytku, kosztuje kilka ty­ sięcy dolarów ! Gdy projektowano nowy statek kosmiczny, nada­ wano mu różne nazwy. Ostatnio najczęściej nazy­ wano go „Space Shuttle", czyli „czółenko kosmicz­ ne". U nas przyjęła się nazwa „wahadłowiec" lub „prom kosmiczny". Teraz jednak zatwierdzono w Sta­ nach Zjednoczonych oficjalną nazwę dla tego obiek­ tu — „Spaceplan", czego odpowiednikiem w naszym języku jest „kosmoplan" (czyli samolot kosmiczny). Ponieważ w ciągu najbliższych kilkunastu lat bę­ dzie to prawdopodobnie podstawowy amerykański

227

załogowy statek kosmiczny, warto zapoznać się z najważniejszymi jego cechami konstrukcyjnymi. Jest to obiekt o kształcie samolotopodobnym. Ogól­ nie biorąc wyglądem swym i rozmiarami przypomina ponaddźwiękowy samolot pasażerski TU 144 lub Concorde, z tą różnicą, że ma grubszy kadłub i nie tak zaostrzony przód. Inny też jest oczywiście napęd. Stanowią go umieszczone w tylnej części kadłuba trzy silniki rakietowe, zasilane ciekłym wodorem i ciekłym tlenem. Oprócz tego ponad tylną częścią kadłuba znajdują się jeszcze dwa silniki rakietowe umożliwiające manewrowanie w czasie lotu kosmicz­ nego. Zasilane są one materiałem pędnym nadają­ cym się do bardzo długotrwałego przechowywania w warunkach lotu kosmicznego. Cały kosmoplan ma długość 37,2 m, rozpiętość 23,79 m, wysokość 17,39 m, masę 68 000 kg, masa zapasów ciekłego wodoru i ciekłego tlenu wynosi 740 000 kg. Zbiornika z materiałami pędnymi nie udało się pomieścić w kadłubie kosmoplanu, to­ też znajduje się on pod kadłubem i ma kształt długiego cylindra. Tuż przed rozpoczęciem lotu sate­ litarnego jest odrzucany i później ulega zniszczeniu w atmosferze, ale koszt zbiornika jest stosunkowo niewielki. Ideałem byłoby oczywiście, aby kosmoplan starto­ wał z Ziemi tak jak samolot. Niestety nie jest to możli­ we. Aby kosmoplan mógł się wznieść na wysokość ponad 150 km i uzyskać prędkość 8 km/s, musi on w czasie wzlotu z Ziemi mieć jeszcze dodatkowy na­ pęd w postaci dwóch rakiet zasilanych paliwem sta­ łym, które umieszczone są po bokach zbiornika za­ wierającego ciekły wodór i ciekły tlen. Rakiety te mają łączną masę 1 006 000 kg. Kosmoplan startuje z Ziemi w pozycji pionowej.

228

czyli tak jak rakieta nośna. Działają wtedy rakietowe silniki stałopaliwowe i wodorotlenowe. Na wysokości 43 km odrzucane są zużyte rakiety stałopaliwowe. Opadają one na spadochronach do oceanu, by po wyłowieniu i napełnieniu paliwem zostać ponownie użyte (ogółem 100 razy). Miejsce na ładunek użyteczny, którego masa może dochodzić do 19 500 kg, znajduje się w kadłubie kosmoplanu w ładowni o długości 18,3 m i średnicy 4,6 m. Po rozpoczęciu ruchu satelitarnego górna po­ łowa ładowni otwiera się i ładunek zostaje wysunięty w przestrzeń. Sam kosmoplan wraca na Ziemię lotem ślizgowym i ląduje na zwykłym lotnisku z prędkością 330 do 350 km/godz. Remont i przygotowanie do następ­ nego lotu trwają 260 godzin. Konstrukcja jest obliczo­ na na wykonanie 500 lotów w kosmos. Wielokrotne wykorzystanie najkosztowniejszej części obiektu, samego kosmoplanu z silnikami ra­ kietowymi i skomplikowanym wyposażeniem, umożli­ wi radykalne obniżenie przyszłych kosztów wysyła­ nia ładunków w kosmos do około 200 dolarów za 1 kg, czyli przeszło 10 razy w porównaniu z obecnymi. Przy tym kosmoplan jest w stanie przenosić bardzo róż­ norodne rzeczy, w tym także bazy satelitarne typu Spacelab (Laboratorium Kosmiczne). Warto tu dodać, że bazy orbitalne Spacelab mają być budowane na zamówienie Stanów Zjednoczo­ nych w Europie Zachodniej. Nie będą to jednak obiek­ ty specjalnie duże, skoro ich masę ocenia się na nie­ spełna 11 000 kg, długość na ok. 18 m, średnicę — ok. 4,5 m. Załogę ich stanowić mają nie tylko Amery­ kanie, ale też obywatele krajów Europy Zachodniej, zarówno mężczyźni, jak i kobiety, zresztą bez specjal­ nego przeszkolenia kosmonautycznego, dobierani pod

229

kątem umiejętności specjalistycznych, przede wszystkim naukowych. Zostaniemy więc świadkami istotnej zmiany charakteru eksperymentów w kosmosie. Pierwsze próbne loty kosmoplanu już się rozpoczęły. Na razie jednak są to tylko loty ślizgowe w ziemskiej atmosferze. Pierwsze próbne loty w przestrzeń kosmiczną planowane są nie wcześniej niż w 1979 roku, a loty operacyjne w 1980 roku. Warto dodać, że ostatnio uzgodniono, iż w ramach radziecko-amerykańskiej współpracy kosmonautycznej bazy satelitarne Salut będą wysyłane w kosmos kosmoplanami. Najnowszy oficjalny program lotów kosmoplanu wygląda następująco: Marzec 1979 roku — doświadczalny lot satelitar­ ny (OFT 1) na wysokości 280 km, nachylenie orbity 38°, czas trwania — 3 dni, załoga — 2 kosmonau tów. Czerwiec — lot doświadczalny po takiej samej orbicie. Czas trwania — 5 dni. Ładownia kosmoplanu ma być zapełniona. Wrzesień — trzeci lot doświadczalny na wysokości 420 km. Nachylenie orbity 38°, czas trwania — 7 dni. Listopad — czwarty lot doświadczalny, na wysokości 420 km. Nachylenie orbity 57°, czas trwania — 7 dni. We wszystkich tych czterech lotach lądowanie przewidziano na wojskowym lotnisku Edwards w Kali fornii. Luty 1980 roku — piąty lot doświadczalny, mający jednocześnie na celu dostarczenie do bazy satelitarnej Skylab rakiety napędowej, która zapobiegnie opadaniu bazy ku Ziemi. (Według najnowszych danych Skylab wbrew początkowym przypuszczeniom ulegnie zniszczeniu szybciej, a mianowicie już pod koniec

230

1978 roku, informacja ta budzi jednak wątpliwości i może mieć charakter dość częstego w przypadku eksperymentów amerykańskich stwarzania atmosfery ekscytacji opinii publicznej). Marzec — szósty lot doświadczalny. Maj — pierwszy lot operacyjny — wprawienie w ruch satelity LDEF. Czerwiec — drugi lot operacyjny — wprawienie w ruch satelitów stacjonarnych TDRSS-A i SPS-A. Wrzesień — trzeci lot operacyjny — wprawienie w ruch stacjonarnego satelity meteorologicznego GEOS-D i telekomunikacyjnego Telsat E. Październik — czwarty lot operacyjny — wprawie­ nie w ruch satelitów TDRSS-B i SBS-B. Grudzień — piąty lot operacyjny — wprawienie w ruch satelitarny uniwersalnego laboratorium kosmicz­ nego Spacelab 1, w którego załodze znajdzie się być może naukowiec zachodnioeuropejski. Styczeń 1981 roku — szósty lot operacyjny — wprawienie w ruch satelitów GEOS-E i Intelsat 5. Luty — siódmy lot operacyjny — wprawienie w ruch satelitów TDRSS-C i Telsat F. Marzec — ósmy lot operacyjny — wysłanie bazy Spacelab 2. Kwiecień — dziewiąty lot operacyjny — wprawie­ nie w ruch satelity Telsat G, GEOS-F i odstawienie na Ziemię satelity LDEF (!). Maj — dziesiąty lot operacyjny — wprawienie w ruch satelity TDRSS-D i SBS-C. Czerwiec — jedenasty lot operacyjny — wysłanie bazy Spacelab 3.

Sojuz—Apollo

Szczególne miejsce w dotychczasowych dziejach podboju kosmosu zajmuje lot w przestrzeń kosmiczną radzieckiego i amerykańskiego statku kosmicznego, ich połączenie się w czasie bliskoziemskiego lotu sa­ telitarnego, wykonanie wspólnych eksperymentów i wreszcie pomyślny powrót na Ziemię. Przedsięwzięcie to zostało zrealizowane przy użyciu radzieckiego statku kosmicznego Sojuz i amerykań­ skiego — Apollo. Oba statki wymagały jednak pew­ nych modyfikacji. Porozumienia na temat radziecko-amerykańskiej współpracy w kosmosie były zawierane wielokrotnie i wielokrotnie realizowano w ich ramach różne ekspe­ rymenty. Były to jednak doświadczenia bardzo skrom­ ne i niewspółmierne do faktycznego rozwoju kosmo­ nautyki w obu krajach. Lot Sojuz-Apollo stał się więc pierwszym eksperymentem mającym znaczenie. Wstę­ pne rozmowy na temat jego przeprowadzenia odbyły się w październiku 1970 roku w Moskwie. Uczestni­ czyli w nich przedstawiciele Akademii Nauk Związku Radzieckiego i Amerykańskiej Agencji Kosmicznej NASA. Uznano wówczas za celowe ujednolicenie stosowanych w obu krajach urządzeń cumowniczych. W związku z tym uzgodniono powołanie odpowied­ nich grup roboczych, mających rozwiązać konkretne problemy techniczne. W styczniu 1971 roku został

zawarty między obu instytucjami układ dotyczący dal­ szej współpracy w badaniach kosmosu, przewidujący realizację wspólnego eksperymentu załogowego. Początkowo planowano przeprowadzenie go z udziałem statków Sojuz, Salut i Apollo lub Sojuz, Skylab i Apollo, ostatecznie jednak wybrano wariant skromniejszy — wspólny lot statków Sojuz i Apollo. Decyzję tę podjęto ostatecznie w kwietniu 1972 roku, a opublikowano 24 maja 1972 roku w czasie pobytu w Moskwie prezydenta Stanów Zjednoczonych Ri­ charda Nixona. Podczas tej wizyty został też zawarty między obu krajami układ o współpracy w pokojo­ wym badaniu i wykorzystywaniu przestrzeni kosmicz­ nej, co ostatecznie przesądzało realizację przedsię­ wzięcia. Można więc było konkretnie przystąpić do nie­ zwłocznego rozwiązania poszczególnych problemów. Pierwsze robocze spotkanie odbyło się w lipcu 1972 roku w centrum kierowania lotami kosmicznymi w Houston. Powołano tam pięć grup roboczych w celu rozwiązania następujących zagadnień: 1. Opracowanie planu lotu. 2. Kierowanie i naprowadzanie. 3. Nowy mechanizm cumowniczy. 4. Łączność i śledzenie. 5. Systemy klimatyzacyjne i przejścia załóg. Na generalnych dyrektorów przedsięwzięcia powo­ łano ze strony Akademii Nauk ZSRR profesora Konstantina Buszujewa, a ze strony NASA doktora Glynna Lunneya. W związku ze stosowaniem na statkach Apollo i Sojuz odmiennych urządzeń cumowniczych pierw­ szy problem, jaki należało rozwiązać, stanowiło oczy­ wiście ich ujednolicenie. Ustalono, że na obu stat­ kach zostaną zainstalowane identyczne urządzenia.

233

umożliwiające każdemu z nich pełnienie w razie potrzeby funkcji aktywnej lub biernej. Trzeba więc było zaprojektować, zbudować i gruntownie wypróbować zupełnie nowy i dotychczas nie stosowany typ łącznika. To trudne i niezwykle odpowiedzialne zadanie wykonała grupa robocza pod kierunkiem doktora Władimira Syromiatnikowa i inżyniera Roberta White'a. Androgenne peryferyjne urządzenia cumownicze statków ko­ smicznych Sojuz i Apollo (a. Wersja radziecka, b. Wersja amery­ kańska)

1

—

Zapadki,

2

—

występy

naprowadzające,

3

—

powierzchnia

zetknięcia ruchomych pierścieni, 4 — pierścień ruchomy w położeniu aktywnym, 5 — zamki, 6 — wysuwane pręty napędu pierścieni, 7 — pierścień ruchomy w położeniu biernym (transportowym).

Łącznik musiał umożliwiać zetknięcie się ze sobą obu statków i zamortyzowanie towarzyszącego temu wstrząsu (przy czym konieczne było dopuszczenie dość dużej tolerancji usytuowania obu łączników

234

w momencie styku). Ponadto łącznik powinien wy­ równywać wzajemną pozycję obu statków i przycią­ gać je do siebie. Także niezbędne było, by silnie i szczelnie łączył je ze sobą. I wreszcie musiał za­ pewnić swobodne przejście ludzi przez wewnętrzny luk, z rygorystycznym zachowaniem przez cały czas absolutnej szczelności. Po zakończeniu eksperymentu urządzenie łączniko­ we musiało oczywiście umożliwiać niezawodne roz­ łączenie obu statków. Warto zauważyć, że w początkowej fazie opraco­ wano dwa projekty urządzenia cumowniczego — radziecki i amerykański. Po wnikliwej analizie obu rozwiązań przyjęto do realizacji projekt radziecki. Warto też zwrócić uwagę, że w technicznej reali­ zacji tego zadania ustalono szereg podstawowych wymogów, które musiały być spełnione przez obie strony, pozostawiono jednak radzieckim i amerykań­ skim konstruktorom swobodę w rozwiązaniu szczegó­ łów, w wyniku czego łączniki na obu statkach różniły się nieco od siebie (!). Na przykład na statku amery­ kańskim zastosowano hydrauliczną amortyzację wstrząsu, na radzieckim elektromechaniczną. Inne były też elementy przyciągające. Oznacza to, że żadna ze stron nie narzuciła drugiej swego rozwiązania. Ta wzajemna kurtuazja była zresztą rygorystycznie prze­ strzegana we wszystkich sprawach. Należy podkreślić, że konstrukcja nowego łącznika trwała zaledwie dwa lata, a jego pierwsze egzempla­ rze gotowe były już jesienią 1973 roku. Ogółem wy­ konano około 100 prób działania mechanizmu. Trzeba było jednak w tym celu 375 dni wspólnej pracy, dzie­ sięciu spotkań w ZSRR i dziesięciu w USA. Może to stanowić miarę trudności technicznych problemu. Drugi kluczowy problem stanowiło zapewnienie

235

załogom obu statków możliwości wzajemnego odwiedzania się. Jak wiadomo bowiem warunki na obu statkach bardzo się różnią. Wnętrze kabin statku kosmicznego Sojuz jest wypełnione normalnym powietrzem, wnętrze kabiny statku Apollo — czystym tlenem o ciśnieniu trzy razy mniejszym od normalnego, Oczywiście najlepiej byłoby ujednolicić skład atmosfer w obu kabinach. Nie okazało się to jednak możliwe, gdyż wymagałoby zbyt poważnych zmian konstrukcji obu statków i zmian konstrukcji ich systemów klimatyzacyjnych. Zdecydowano się więc pozostawić w obu statkach dotychczasowy skład atmosfery. Uniemożliwiło to oczywiście bezpośrednie otwarcie luku między nimi. Trzeba było dodać zupełnie nowy element konstrukcyjny, a mianowicie śluzę powietrzną. Ustalono, że zostanie ona skonstruowana przez specjalistów amerykańskich i wystartuje z Ziemi wraz ze statkiem kosmicznym Apollo. Śluza miała kształt cylindra o długości 3,15 m i śred nicy 1,4 m, co umożliwiało pobyt w niej jednocześnio dwóch ludzi. Masa jej wynosiła 2000 kg. Działanie śluzy polegało na tym, że po zetknięciu się obu statków jej wnętrze wypełniło się takim gazem, jaki znajdował się w kabinie, z której miał do niej wejść kosmonauta. Potem właz szczelnie zamykano, a we wnętrzu śluzy powoli zmieniano skład atmosfery na identyczny z jej składem w drugiej kabinie. Okazało się jednak, że opisany proces będzie musiał trwać aż 2 godziny i dopiero po ich upłynięciu stanie się możliwe wejście do drugiej kabiny. Aby więc to przyspieszyć, uczeni radzieccy zdecydowali się obniżyć ciśnienie w statku Sojuz do 520 mmHg i wzbogacić jego atmosferę tlenem do 40 %, co zmusiło jednak do modyfikacji pewnych urządzeń kabiny. Innego wyjścia jednak nie było, a radziecki system klimatyzacyjny był

236

Śluza

powietrzna

zastosowana

w

czasie

lotu

statków

kosmicz-

nych Sojuz 19 i Apollo

1 — Androgenne peryferyjne urządzenie cumownicze, 2 — antena radiowa, 3 — zasobnik z wyposażeniem, 4 — zasilanie w tlen, 5 — oświetlenie, 6 — awaryjne zasilanie tlenem, 7 — zasobnik, 8 — po­ krywa luku (zamknięta), 9 — urządzenie łączące ze statkiem Apollo, 10 — oprzyrządowanie, 11—otwory do wypuszczania gazów

ze

śluzy, 12 — zbiornik z tlenem, 13 — rękojeści regulujące działanie urządzeń, 14 — zbiornik z azotem, 15 — pulpit ze wskaźnikami, 16 — pokrywa luku (otwarta).

dostatecznie elastyczny, by przeprowadzić taką zmia­ nę. Bardzo wydatnie, bo do pół godziny, skróciło to czas pobytu w śluzie. Ponieważ kosmonauci mieli przechodzić kilkakrot­ nie z kabiny do kabiny, trzeba było zabrać odpowied­ nio duże zapasy tlenu i powietrza do wypełniania wnętrza śluzy. Zgromadzono je w dwóch kulistych zbiornikach, z których jeden zawierał sprężony tlen,

237

a drugi sprężone powietrze. Zbiorniki umieszczono na zewnątrz śluzy. (Konstrukcja statków Sojuz i Apollo umożliwiała też przejście kosmonautów między nimi po zewnętrznej stronie statków — oczywiście w skafandrach kos­ micznych). Cała procedura przechodzenia kosmonautów mię­ dzy obu statkami musiała być precyzyjnie, i to w róż­ nych wariantach, uzgodniona. Rolę grał ich ubiór, rozmiary i parametry przenoszonego ewentualnie sprzętu oraz cały szereg podobnych detali. Uzgodnić też trzeba było metody kontroli szczelności po­ mieszczeń i kontroli składu atmosfery w ich wnętrzu. Problem przechodzenia między statkami był więc w istocie znacznie bardziej złożony, niż to wynikało z samej tylko obecności śluzy. Naturalnie konieczne też było ujednolicenie urzą­ dzeń i metod umożliwiających wzajemne odnalezienie się statków w przestrzeni, zbliżenie się do siebie i utrzymanie łączności. W tym celu należało mierzyć odległości między nimi, prędkość ruchu i inne para­ metry. Na obu statkach stosowano do tego różniące się od siebie urządzenia. Gdy działały one automa­ tycznie, nie nastręczało to jeszcze specjalnego prob­ lemu, ale w przypadku współdziałania obu statków ze sobą sprawa się oczywiście komplikowała. Zagadnienie dotyczyło przede wszystkim aparatu­ ry radiowej (częstotliwości, systemu modulacji, mocy nadajników i czułości odbiorników), ale też i naprowa­ dzającej aparatury optycznej (cele na powierzchni statków, światła sygnalizacyjne, wizjery optyczne). Trzeba było również ustalić, jaka ma być zewnętrzna konfiguracja obu statków, a zwłaszcza różnych wy­ stających elementów, aby uniknąć zaczepienia się o siebie i uszkodzenia zarówno tych elementów, jak

238

i samych statków. (Rozmieszczenie anten i innych urządzeń zewnętrznych ma wpływ na rozchodzenie się fal radiowych, nie mogło więc być dowolne). Aparaturę poszukującą obu statków zaprojektowano w ten sposób, aby mogła ona wykonać swe zadanie nawet wtedy, gdy zawiodą urządzenia radiowe dru­ giego statku. W trakcie tych prac okazało się, że nie jest możliwe zaprojektowanie całkowicie nowych urządzeń, po­ nieważ nie da się ich ukończyć przed 1975 rokiem. Na szczęście jednak dało się zaadaptować już stoso­ wane na obu statkach. Ilość całkowicie nowych urzą­ dzeń, niezbędnych na obu statkach (dodatkowe na­ dajniki i odbiorniki radiowe, cele optyczne, światła orientacyjne), okazała się ostatecznie niezbyt wielka, a ich zainstalowanie — względnie łatwe. Ostatecznie zdecydowano się zastosować system zbliżeniowy statku Apollo, gdyż ustalono, że właśnie on będzie statkiem aktywnym, a Sojuz służyć ma jako cel. Przyjęcie takiego programu bardzo ułatwiło roz­ wiązanie problemów dotyczących operacji zbliżenia. Rozwiązanie to było zresztą uzasadnione faktem, że statek Apollo dysponował znacznie większymi za­ pasami materiałów pędnych niż statek Sojuz. Aby umożliwić techniczną realizację tej decyzji, wy­ starczyło w zasadzie tylko zainstalowanie na statku Sojuz dodatkowego nadajnika odzewowego, współ­ pracującego z aparaturą radiową statku Apollo. Został on dostarczony przez specjalistów amerykańskich, gdyż stanowił typowe wyposażenie stosowane na amerykańskich statkach kosmicznych. Jego zainsta­ lowanie na statku Sojuz nie nastręczało specjalnych trudności. Wbrew pozorom dość trudna okazała się sprawa zmiany zielonego koloru powierzchni statku Sojuz

239

na szarobiały, łatwiej dostrzegalny z dużej odległości. Groziło to obniżeniem się temperatury w kabinie na skutek słabszego nagrzania powierzchni statku przez promienie słoneczne. Wybrano rozwiązanie kompromisowe — tylko część statku Sojuz pomalowano na biało. Niezbędne było także dodanie świateł błyskowych. Na szczęście nie nastręczało to specjalnych trudności. Przy uzgadnianiu wszystkich tych spraw okazało się, że statek Apollo może realizować manewr spotkania i łączenia wyłącznie w systemie ręcznego sterowania, podczas gdy Sojuz może to wykonać w sposób całkowicie automatyczny. Uzgodniono, że różnica prędkości obu statków w momencie zetknięcia nie może być większa niż 0,3 m/s, ale i nie mniejsza ni/ 0,05 m/s. Przesunięcie osi obu urządzeń cumowniczych w bok nie mogło być większe niż 0,3 m, a od chylenie kątowe osi nie większe niż 7°. Konieczne też było przeanalizowanie, czy gazy spa­ linowe z różnych silników rakietowych statku Apollo nie uszkodzą statku Sojuz. Przekonano się, że stanowi to zupełnie realne niebezpieczeństwo, toteż znalazłszy się w odległości 10 m od Sojuza, Apollo nie mógł się posługiwać niektórymi silnikami, co skomplikowało manewr łączenia. Wynikła również inna trudność — uzgodniono mianowicie, że po połączeniu obu stat­ ków manewry całości wykonywać będzie tylko statek Apollo. Okazało się jednak, że cały zespół (bądź co bądź o długości prawie 20 m) jest mało sztywny, zwłaszcza że w różnych zbiornikach obu statków znaj­ dowało się wiele cieczy. Manewry musiały więc być wykonywane bardzo delikatnie. Stwierdzono, że na­ wet ruchy kosmonautów w obu statkach wywoływać mogą niebezpieczne dla konstrukcji wahania (!). Połączone ze sobą statki Apollo i Sojuz stanowiły

240

więc układ dość delikatny i wahliwy, nie do takiego zadania je bowiem skonstruowano. Nie było już jednak czasu na rozwiązywanie tego problemu od podstaw, toteż pogodzono się z wynika­ jącymi stąd niewygodami, a nawet potencjalnymi niebezpieczeństwami. W zakres ujednolicenia urządzeń radiowych obu statków wchodziło oczywiście utrzymywanie bezpo­ średniej łączności między nimi i łączności z oboma centrami sterowniczymi na Ziemi, a także łączności między tymi centrami (okazało się w tym celu konieczŁączność radiowa statków Sojuz 19 i Apollo

(Liczby cztero- i pięciocyfrowe oznaczają częstotliwość w megahertzach) 1 — Satelita łącznościowy, 2 — pomiar odległości i rozmowy, 3 — Apollo, 4 — Sojuz 19, 5 — rozmowy, 6 — częstotliwość USA, 7 — częstotliwość ZSRR, 8 — telewizja, telefon, telegraf, 9 — sieć USA, 10 —sieć ZSRR.

16

241

ne wykorzystanie amerykańskiego łącznościowego sztucznego satelity Ziemi typu ATS). Na szczęście problem zainstalowania nowych nadajników i odbiorników był łatwiejszy do rozwiązania niż na przykład budowa nowego urządzenia /cumowniczego czy śluzy powietrznej, w większości przypadków można się bowiem było posłużyć typowymi urządzeniami produkowanymi przez jedną lub drugą stronę dla potrzeb swych lotów kosmicznych. Uzgodniono na przykład, że łączność telewizyjna będzię utrzymywana jednocześnie i według systemu stosowanego w ZSRR, i według systemu amerykańskiego. Okazało się też potrzebne zainstalowanie na obu statkach kosmicznych wewnętrznej sieci łącznościowej, którą scalono w jedną po połączeniu obu statków. Lot Sojuz-Apollo nastręczył też nader poważne problemy organizacyjne, wymagał przecież niezwykle ścisłej i równorzędnej współpracy ośrodków naziem­ nych. Jej zorganizowanie i współdziałanie wcale nie było łatwe, choćby ze względu na trudności językowe. Na Ziemi można było wykorzystać tłumaczy, ale co do kosmonautów — uzgodniono, że obie załogi mu­ szą znać język rosyjski i amerykański. Dla uniknięcia pomyłek i niejasności ustalono też ujednolicony za­ kres typowych kryptonimów stosowanych w obu językach przez specjalistów z dziedziny kosmonautyki. Kosmonauci musieli nauczyć się ich na pamięć i swo­ bodnie się nimi posługiwać. W obu statkach umiesz­ czono też na najważniejszych urządzeniach (na przy­ kład rękojeści otwierającej luk przejściowy) dwujęzy­ czne napisy. Instrukcje obsługi i różnorodne doku­ menty także były sporządzone w dwóch językach. Uzgodniono również program naukowy. Oczywiście wiele uwagi trzeba było poświęcić szkoleniu załóg. Ustalono, że będzie się ono odbywać

242

na zmianę w Houston i w Zwiezdnym Gorodku. Za­ równo załogi główne, jak i rezerwowe, zostały za­ poznane z konstrukcją, działaniem i obsługą obu statków, tak że kosmonauci radzieccy potrafili kie­ rować statkiem Apollo, a amerykańscy statkiem So­ juz. Te kontakty kosmonautów odbywały się w wy­ jątkowo serdecznej atmosferze — „mówili oni tym samym językiem". Było to coś więcej niż przygotowy­ wanie się do wspólnej pracy w kosmosie — było to nawiązanie autentycznej przyjaźni. Dla przeprowadzenia lotu przygotowano ze strony radzieckiej dwa statki Sojuz — główny i rezerwowy. Dla każdego z nich przeszkolono dwie załogi: za­ sadniczą i dublującą. Załogę zasadniczą głównego statku stanowili Aieksiej Leonow i Walery Kubasow a załogę dublującą A. Filipczenko i N. Rukawisznikow. Zasadniczą załogą statku rezerwowego byli W. Dżanibekow i B. Andrejew, a załogą dublującą — J. Romanienko i A. Iwanczenkow. Amerykanie przygotowali tylko jeden statek. Jego załogę zasadniczą stanowili Thomas Stafford, Donald Slayton i Vance Brand, a załogę dublującą A. Bean, D. Evans i J. Lousma. Jak widać, w obu załogach — radzieckiej i amery­ kańskiej — znajdowały się wybitne indywidualności. Wszakże Aleksiej Leonow jako pierwszy w dziejach człowiek wyszedł w locie z kabiny statku w otwartą przestrzeń kosmiczną. Obecnie uważamy to za coś normalnego, przed kilkunastu laty był to jednak po­ ważny i niezbędny dla dalszego rozwoju kosmonauty­ ki wyczyn, wymagający przy tym dużej odwagi i opa­ nowania. Leonow jest też znany jako malarz pejzaży kosmicznych. Wybitną indywidualnością jest także Walery Kuba-

243

sow. Brał on udział w locie statku kosmicznego Sojuz 6 i obsługiwał w nim aparaturę „Wulkan" służącą do eksperymentów ze spawaniem w kosmosie. Później jednak Kubasow zachorował i zrezygnowano z dal­ szych jego lotów. Nie pogodził się jednak z tym i z niezwykłym uporem podjął wysiłki, aby nie tylko odzyskać zdrowie, ale także niezbędną kosmonaucie wysoką sprawność. Jak widać, udało mu się. A oto co powiedział o swych radzieckich kolegach dowódca załogi amerykańskiej, Thomas Stafford: „Zadziwiająco przystępni, mili i skromni ludzie. I bardzo odpowiedzialni. Bardzo mi się podobają. Można na nich polegać..." Sam Thomas Stafford też jest wybitną indywidual­ nością. Wszakże brał udział w locie statków kosmicz­ nych Gemini 6 i Gemini 9 (jako dowódca), a przede wszystkim był dowódcą wyprawy Apollo 10 — ostat­ niego próbnego lotu przed lądowaniem na Księżycu. W czasie tego lotu Thomas Stafford i Eugene Cernan znaleźli się w statku kosmicznym LM zaledwie o 15 km od powierzchni Księżyca. Niestety, choć byli tylko o krok, opuszczenie się na powierzchnię nie należało do ich zadań. Dwaj pozostali kosmonauci amerykańscy byli wprawdzie nowicjuszami w kosmosie, ale Donald Slayton cieszył się nie mniejszą sławą niż jego koledzy, którzy opuszczali Ziemię po dwa, trzy czy nawet cztery razy. Donald Slayton razem z sześciu innymi został przy­ jęty do pierwszej grupy kosmonautów amerykań­ skich już w 1959 roku, a wybrano ich spośród 508 ochotników. Należał więc do najlepszych z najlep­ szych i był wśród nich najstarszy. Tak jak jego młodsi koledzy z powodzeniem przeszedł wszystkie badania, próby i niezwykle żmudne przeszkolenie, po czym

244

został wytypowany do odbycia pierwszego amery­ kańskiego załogowego lotu satelitarnego w 1962 ro­ ku. Celem lotu miało być jednokrotne okrążenie Ziemi w statku kosmicznym Mercury. Niestety, krótko przed lotem lekarze odkryli u niego arytmię serca i osłabienie mięśnia sercowego. Późniejsze kilkakrotne komisyjne badania diagnozę tę niestety w pełni potwierdziły. Zapadła decyzja: w związku z odkrytą chorobą serca nie może być dopuszczony do lotów, ale może brać udział w pracach administracyjnych. Donald Slayton stał się „naziemnym kosmonautą". Był to dla niego niezwykle ciężki cios, przecież marzył o tym, żeby po­ lecieć w kosmos. Okazał się jednak nieprawdopo­ dobnie upartym i dzielnym człowiekiem. Podjął walkę ze swym nie w pełni sprawnym organizmem, z leka­ rzami, z zarządem NASA. Choć wszyscy byli mu życz­ liwi, to jednak nikt nie wierzył, aby te zmagania z chorobą mogły dać rezultaty, bo przecież nawet najmniejsze zakłócenia pracy serca automatycznie dyskwalifikują kosmonautę. O ile więc samo wyle­ czenie z wcześnie wykrytej choroby było możli­ we, o tyle usunięcie śladów, jakie ona pozostawia, wydawało się wątpliwe... Koledzy Slaytona latali w kosmos, lądowali nawet na Księżycu, on uczestniczył w realizacji tych lotów, utrzymywał z nimi łączność radiową, służył radą, po­ mocą i doświadczeniem. Jednocześnie zmagał się ze swoją chorobą i utrzymywał organizm w stanie naj­ wyższej sprawności fizycznej. Mijały całe lata, inni latali, a później niektórzy opuszczali grupę kosmonau­ tów. On zaś zawsze był w stanie pełnej gotowości. I o dziwo! Choroba się nie tylko cofnęła, ale cofnęły się nawet jej pozostałości. Slayton był tak samo spraw­ ny jak w 1959 roku, ale nie był już tak młody. Minęło przecież kilkanaście lat uporczywej walki ze słabością.

245

Wyłoniły się więc obawy, czy nie jest „za stary". Choć nie bez oporów i wahań, zdecydowano się jednak wytypować go do udziału w locie Apollo-Sojuz. Mimo wieku 51 lat organizm miał w pełni zdrowy, a walorami psychicznymi i moralnymi prze­ wyższał wielu swych kolegów, niektórzy z nich bowiem traktowali zawód kosmonauty jako sposób „urządzenia się" w życiu. Donald Slayton okazał się więc człowiekiem, który — jeżeli tak można powie­ dzieć — stał się kosmonautą z powołania. Jego nie­ przeciętny upór, samozaparcie i konsekwencja zo­ stały wreszcie — po szesnastu latach (!) — nagro­ dzone, spełniło się jego marzenie, poleciał w kosmos, i to w nie byle jakim locie i nie byle jakim towarzystwie. Lot tej grupy na zawsze przejdzie do historii kosmo­ nautyki jako jedno z najważniejszych wydarzeń w jej dziejach. Slayton swoją część zadań wykonał wyśmienicie, dał się poznać jako człowiek opanowany i spokojny, pełen wewnętrznej pogody i życzliwości. Po szesnastu latach okazał się rzeczywiście jednym z najlepszych wśród najlepszych. Niemały wkład w doskonałe przygotowanie kosmo­ nautów do lotu wniósł radziecki kierownik szkolenia, generał W. Szatałow, który sam uczestniczył przecież w lotach w kosmos, więc zna specyfikę problemu. Jak już pisałem, przeprowadzenie wspólnego lotu Sojuz-Apollo wymagało całego szeregu modyfikacji w obu statkach kosmicznych. Ogólnie rzecz biorąc, były one jednak w statku Sojuz stosunkowo niewiel­ kie. Jedyną poważną zmianę stanowiło bowiem zain­ stalowanie zupełnie nowego mechanizmu cumowni­ czego. Większe modyfikacje należało za to przeprowadzić w statku Apollo. Jak wiadomo bowiem, był on prze-

246

znaczony nie do bliskoziemskich lotów satelitarnych, a do załogowych wypraw na Księżyc. Przede wszystkim nie trzeba było zabierać aż tyle materiałów pędnych. Ograniczono się więc tylko do 1200 kg dla głównego silnika rakietowego i 1300 kg dla silników sterowniczych (w czasie wypraw na Księżyc zabierano przeszło 18 000 kg materiałów pęd­ nych). Zmniejszyło to masę statku z przeszło 28 000 kg do 15 200 kg, z czego 6800 kg przypadało na kon­ strukcję członu rakietowego. (Oczywiście zmniejszo­ no też liczbę głównych zbiorników z 4 do 2. Można było również usunąć jeden zbiornik sprężonego helu i część akumulatorów elektrycznych). Załadowano jednak znacznie więcej wyposażenia do kabiny za­ łogi, w tym nawet części zamienne do mechanizmu cumowniczego. Zwiększyło to masę kabiny z nieca­ łych 5000 kg do 5900 kg. Kabina miała 5 iluminato­ rów. W jednym z nich był zainstalowany wizjer op­ tyczny. Cały statek Apollo miał długość 13 m i średnicę 3,9 m. Modyfikacje nie nastręczały specjalnych trudności, gdyż zostały zaprojektowane i wprowadzone już wcześniej, w czasie realizacji programu Skylab, kiedy Apollo służył właśnie jako statek transportowy dla tej bazy. Dla przeprowadzenia lotu Sojuz-Apollo umieszczo­ no w kabinie Apollo następujące dodatkowe wypo­ sażenie: 1. Dodatkowe zasobniki z zapasami dla urządzenia klimatyzacyjnego. 2. Dodatkowy pulpit sterowniczy urządzeń dla przeprowadzania eksperymentów naukowych. 3. Aparaturę służącą utrzymywaniu łączności po­ przez satelitę ATS-F.

247

4. Wideomagnetofon i dodatkowe urządzenia tele­ wizyjne. 5. Części zamienne dla urządzenia cumowniczego. 6. Zmodyfikowane urządzenia sterownicze i wskaź­ nikowe. 7. Aparaturę doświadczalną. Oprócz tego dodatkowe wyposażenie zainstalo­ wano w członie rakietowym statku Apollo. Składały się na nie: 1. Aparatura do łączności poprzez satelitę ATS-F. 2. Dodatkowa antena. 3. Odbiornik dopplerowski z anteną. 4. Dodatkowy zbiornik z materiałami pędnymi dla silników sterowniczych. 5. Dodatkowa aparatura naukowa. Kabina Apollo miała 12 orientacyjnych silników rakietowych o słabej sile ciągu, a człon rakietowy 16 silników o sile ciągu 45 kG każdy. Start statku Sojuz 19 z załogą złożoną z Leonowa i Kubasowa nastąpił zgodnie z planem w dniu 15 lip­ ca 1975 roku o godzinie 12 minut 20 i 0,005 sekundy, czyli z opóźnieniem 0,005 sekundy. Statek rozpoczął bliskoziemski lot satelitarny na wysokości od 186,5 do 222,1 km. Nachylenie płaszczyzny orbity do płaszczyzny równika ziemskiego miało wartość 51°,785. W czasie czwartego okrążenia wokół Ziemi kosmonauci zwiększyli prędkość lotu o 3,6 m/s. Na­ stępnie zaś zaczęli zmniejszać ciśnienie w kabinach do 520 mmHg i wzbogacać powietrze tlenem. W następnym dniu lotu o godzinie 0 minut 40,8 (w czasie 17 okrążenia wokół Ziemi) kosmonauci zwiększyli prędkość lotu o 11,8 m/s, w wyniku czego parametry charakteryzujące orbitę statku uzyskały wartość — odległość perigeum od powierzchni Ziemi 222,6 km, a apogeum 225,4 km. Na tej wysokości

248

miało nastąpić spotkanie ze statkiem Apollo. Ma­ newr został przeprowadzony z wyjątkową precyzją, gdyż odchylenie momentu jego wykonania od plano­ wanego wynosiło 7,5 sekundy (przy dopuszczalnej 90 sekund), a pozycji 250 m (przy dopuszczalnym 1500 m). Start statku Apollo nastąpił zgodnie z planem w dniu 16 lipca 1975 roku o godzinie 7 minut 30 i 1 sekunda, czyli z jednosekundowym opóźnieniem (które oczy­ wiście nie miało żadnego znaczenia). Parametry cha­ rakteryzujące orbitę statku Apollo uzyskały wartość — perigeum 149 km, apogeum 168 km. Wkrótce po tym kosmonauci zwiększyli nieco prędkość lotu i prze­ kształcili orbitę w kołową na wysokości 167 km. Następnie sterowanie statku Apollo przejął pilot automatyczny, który zaczął przybliżać go do statku Sojuz. Końcowa część tego manewru była jednak sterowana ręcznie przez załogę statku Apollo. Połączenie obu statków nastąpiło 17 lipca o godzi­ nie 16 minut 9 i 9 sekund, czyli o 5 minut i 51 sekund za wcześnie, co oczywiście nie miało żadnego zna­ czenia. Statki leciały wtedy nad wybrzeżami Portu­ galii. Prędkość ich w chwili zetknięcia różniła się o 0,25 m/s, a boczne przesunięcie miało wartość 82 mm. Lot połączonych statków trwał 43 godz. 54 min. 11 sek., czyli do godziny 8 minut 14 w dniu 19 lipca, a więc dokładnie tyle czasu, ile planowano. W tym czasie kosmonauci czterokrotnie wzajemnie się odwiedzali w swoich kabinach. W dniu 17 lipca o godzinie 19 minut 18 otwarty został luk między śluzą a kabiną laboratoryjną statku Sojuz i Leonow ze Staffordem po raz pierwszy podali sobie ręce w kosmosie, po czym Stafford i Slayton weszli do statku Sojuz. Kosmonauci wykonali wiele

249

czynności oficjalnych i upamiętniających zdarzeniu (podpisanie odpowiednich dokumentów, wysłuchanie pozdrowień Leonida Breżniewa i Geralda Fordn, wymiana pamiątek itd.). Pierwsze spotkanie trwało o godzinę i piętnaście minut dłużej niż planowano, ale nikt nie miał o to do kosmonautów pretensji. Stafford i Slayton wrócili do swej kabiny dopiero o godzinie 22 minut 45. W dniu 18 lipca o godzinie 9 minut 2 zaczęto w za­ planowanym czasie operację drugich wzajemnych od­ wiedzin— trwała ona do godziny 15 minut 16. W tym czasie Brand przeszedł do statku Sojuz, a Leo­ now do statku Apollo. Wykonano transmisje telewi­ zyjne ze statków, fotografowano, nakręcono filmy. Podpisano też dalsze dokumenty i przeprowadzono inne oficjalne czynności. Trzecia wizyta rozpoczęła się 18 lipca o godzinie 15 minut 28. Tym razem Stafford i Leonow przeszli do statku Sojuz, a Kubasow z Brandem do statku Apollo. Znowu wykonano pewne czynności oficjal­ ne. Po raz pierwszy przeprowadzono ze statków kon­ ferencję prasową, podczas której kosmonauci odpo­ wiadali na pytania dziennikarzy nadawane z Ziemi. Ostatnie — czwarte — przejście kosmonautów między statkami odbyło się 18 lipca o godzinie 19 minut 15. Stafford i Kubasów wrócili wówczas do swych statków. Całą tę akcję zakończono o godzinie 22 minut 6. W dniu 19 lipca o godzinie 12 minut 3 statki roz­ łączyły się i odsunęły na odległość 220 m. Z kolei statek Sojuz zaczął się przybliżać do statku Apollo 1 przyłączył się do niego o godzinie 12 minut 33 i 39 sekund. Różnica prędkości statków w momencie zetknięcia miała wartość tylko 0,15-0,18 m/s, a bocz­ ne przesunięcie wartość 70 do 100 mm.

250

W sześć sekund po zetknięciu się nastąpiło niebez­ pieczne wahnięcie się statków, wywołane nieplano­ wanym uruchomieniem silników przez kosmonautów amerykańskich. Sytuację udało się jednak opanować i w 36 sekund później zaczęło się automatyczne ściąganie statków. Pod koniec tej operacji — w 132 sekundy później — znowu nastąpiło jeszcze groź­ niejsze „zachwianie się” statków, ponownie wywo­ łane przez uruchomienie silników na statku amerykań­ skim. I tym razem jednak udało się opanować sy­ tuację. O godzinie 15 minut 29 sekund 6 statki ostatecz­ nie rozłączono. Do godziny 19 minut 9 wykonywały one jednak wspólny eksperyment „nadfioletowego pochłaniania", wymagający oddalania się ich od sie­ bie na odległość dokładnie 150, 500 i 1000 m. Przy tym odpowiednie manewry przeprowadzał statek So­ juz na prośby przekazywane ze statku Apollo. O go­ dzinie 19 minut 9 Apollo zaczął definitywnie oddalać się od Sojuza z szybkością 0,6 m/s. Parametry charak­ teryzujące orbitę statku Apollo miały wtedy wartość: perygeum 220,8 km, a apogeum 222,1 km. Apollo poruszał się za statkiem Sojuz i w czasie każdego okrążenia zostawał w tyle o 9 km. Parametry charakteryzujące orbitę statku Sojuz 19 miały wtedy wartość: perigeum 210,4 km, a apogeum 216,8 km, poruszał się on więc nieco niżej i nieco szybciej niż Apollo. Lądowanie kabiny powrotnej Sojuza nastąpiło w dniu 21 lipca o godzinie 10 minut 50 sekund 51,4, czyli 7 sekund przed planowanym momentem. (Ma­ newr hamowania zaczęto o godzinie 10 minut 10 sekund 21). Hamowanie statku Apollo zaczęło się w dniu 24 lip­ ca o godzinie 20 minut 37 sekund 47, a wkrótce po-

251

tem kabina Apollo wodowała na Oceanie Atlantyc­ kim. Nie obyło się jednak bez groźnej w skutkach pomyłki — Vance Brand zapomniał zamknąć zawory do prowadzające paliwo do orientujących silników ra­ kietowych w kabinie i gdy opadała ona w atmosferze, przeniknęły do jej wnętrza wysoce toksyczne gazy z dysz tych silników, w wyniku czego kosmonauci ulegli zatruciu. Tylko pospieszne nałożenie masek ocaliło ich przed znacznie gorszymi konsekwencjami. Przebieg manewru spotkania i łączenia statków Sojuz 19 i Apollo

1 i 4 — Przybliżenie do statku Apollo i połączenie, 2 — rozdzielenie, 3 — manewry Sojuza, 5 — lot połączonych statków (dwie doby), 6 — wzlot Sojuza, 7 — wzlot statku Apollo, 8 — hamowanie aero­ dynamiczne kabiny Sojuza, 9 — hamowanie aerodynamiczne kabiny statku Apollo, 10 — start statku Sojuz, 11 —start statku Apollo, 12 — lądowanie statku Sojuz, 13 — lądowanie statku Apollo.

Na szczęście po krótkiej kuracji całkowicie powrócili do zdrowia. Przebieg lotu był nadzwyczaj udany. Oczywiście jednak jak zwykle pojawiły się pewne trudności. Na przykład w dniu 18 lipca o godzinie 12 zawiodła

252

jedna z barwnych kamer telewizyjnych na statku Apol­ lo. Awarii tej nie udało się naprawić. Wcześniej, na samym początku lotu, ujawniły się niesprawności w systemie sieci telewizyjnej statku Sojuz, co groziło niemożnością odbycia transmisji telewizyjnych z tego statku. Leonow i Kubasów usunęli je jednak według wskazań specjalistów z Ziemi. Kosmonauci wykonali więc swe zadania w całości i bardzo sprawnie. Doskonale spisała się też obsługa naziemna. Już od 27 czerwca 1975 roku między ra­ dzieckim i amerykańskim centrum sterowniczym dzia­ łało 13 linii łączności, a jedna pozostawała w rezer­ wie. Były to linie telefoniczne, telegraficzne, telewizyj­ ne i dalekopisowe. Dwie linie służyły do przekazywa­ nia obrazów, jedna była zarezerwowana wyłącznie dla prasy. Dwie linie służyły do przekazywania dale­ kopisów, a jedna do zdalnego przełączania pewnych urządzeń. Wymiana telewizyjna trwała ogółem przez 47 godzin. W czasie wspólnego lotu statków kosmicznych So­ juz i Apollo przeprowadzone zostały następujące eks­ perymenty naukowe: 1. Sztuczne zaćmienie Słońca. W czasie tego ekspe­ rymentu statek Apollo zajął taką pozycję względem statku Sojuz (w odległości 200 m od niego), że za­ słonił kosmonautom radzieckim Słońce. Mogli więc oni fotografować koronę słoneczną w warunkach niemożliwych do uzyskania na Ziemi nawet w czasie całkowitych zaćmień Słońca, gdyż na Ziemi obser­ wacje utrudnia atmosfera. Wykonano 55 fotografii. Na 19 fotografiach widoczna jest korona słoneczna rozciągająca się od Słońca na odległość aż 50 pro­ mieni tarczy Słońca. 2. Uniwersalny piec. W śluzie powietrznej znajdo­ wał się piecyk elektryczny, w którym można było pod-

253

grzewać badane próbki do temperatury od 700 do 1050°C. Badaniom poddano różne materiały: alumi­ nium, krzem, german. Interesowano się zastyganiem roztopionych próbek w warunkach nieciężkości i bra­ ku konwekcji, a także procesem krystalizacji w tych warunkach. Prace te miały więc duże znaczenie prak­ tyczne. 3. Pochłanianie nadfioletowe. Gdy statki leciały od­ dzielnie, badano pochłanianie promieniowania nad­ fioletowego w przestrzeni między nimi. Pozwoliło to na określenie koncentracji atomów tlenu i azotu w sektorze przestrzeni, w którym odbywał się lot. Eksperyment ten przeprowadzono następująco: Ze statku Apollo wysyłano ku statkowi Sojuz błysk świat­ ła nadfioletowego o długości fali charakterystycznej dla pochłaniania tlenu lub azotu. Po odbiciu się od jednego z trzech odbłyśników na statku Sojuz promień ten był odbierany na statku Apollo za pomocą spek­ trografu. Również ten eksperyment ma duże znacze­ nie praktyczne dla naszej planety. Stwierdzono, że koncentracja tlenu wynosiła 1,15 mld atomów w cen­ tymetrze sześciennym, a azotu 8,6 mln atomów w cen­ tymetrze sześciennym. 4. Wymiana mikroorganizmów. W obu statkach kos­ micznych pobrane zostały próbki flory bakteryjnej i przekazane przez kosmonautów mikrobiologom na Ziemi. Wyniki tych badań mieć będą duże znaczenie dla następnych lotów kosmicznych, w których łączyć się będą ze sobą statki wysyłane z różnych krajów. 5. Wymiana kultur bakteryjnych. W celu określenia wpływu nieciężkości, przeciążeń i promieniowań jo­ nizujących na organizmy żywe w czasie lotu kosmicz­ nego zabrano na statki po dwie kultury grzybków, które kosmonauci wymienili między sobą i odstawili na Ziemię.

254

Oprócz tego kosmonauci amerykańscy wykonali jeszcze 23 eksperymenty w czasie samodzielnego lotu (ogółem 161 badań). Dotyczyły one: astronomii, fizyki ciała stałego, medycyny, immunologii i biolo­ gii — był to bowiem ostatni załogowy lot amerykań­ ski w kosmos do roku 1979. Bardzo ważny rezultat lotu Sojuz-Apollo stanowi opracowanie zalecenia, aby przy następnych lotach załogowych w kosmos na statkach kosmicznych ZSRR i USA były instalowane zunifikowane urządze­ nia cumownicze typu opracowanego dla wyprawy Sojuz-Apollo. Ma to na celu między innymi umożli­ wienie ewentualnej operacji ratowniczej przez statek kosmiczny drugiego kraju, jeżeli zajdzie taka potrzeba, Zalecono też, aby kabiny amerykańskich statków kosmicznych wypełniane były w przyszłości po­ wietrzem, a nie tak jak dotychczas — czystym tlenem o obniżonym ciśnieniu. (Po raz pierwszy nastąpi to w amerykańskim kosmoplanie). Po nadzwyczaj pomyślnej realizacji przedsięwzię­ cia Sojuz-Apollo rozległy się głosy, żeby co rychlej przeprowadzić następne tego rodzaju eksperymenty. Należy sobie jednak zdawać sprawę, że na razie specjaliści amerykańscy nie posiadają już żadnych za­ łogowych statków kosmicznych i dysponować nimi będą najwcześniej w 1979 roku. Choć nikt nie kwes­ tionuje więc, że wspólne loty kosmiczne radziecko-amerykańskie będą kontynuowane, to jednak na razie nie ma po temu technicznych możliwości. Do sfery fantazji należą też propozycje, aby specja­ liści radzieccy i amerykańscy razem zrealizowali za­ łogową wyprawę na Marsa. Ze względu na wymagany czas trwania takiej wyprawy — 3 lata, a w każdym razie nie krócej niż 2 lata — jest to przedsięwzięcie tak nieprawdopodobnie trudne, że na razie nie podję-

255

to decyzji jego realizacji, a są nawet tacy specjaliści, którzy powątpiewają, czy wyprawa ludzi na Marsa by łaby przedsięwzięciem sensownym. Za wcześnie jest więc na sugestie o wspólnej jej realizacji, chociaż istotnie tylko połączenie wysiłków dawałoby szansę urzeczywistnienia tego.

Epopeja Saluta szóstego

Gdy w dniu 29 września 1977 roku wystartowała z Ziemi kolejna baza orbitalna typu Salut, wiadomo było, że rozpoczyna się następny etap zagospodaro­ wywania dla ludzkości kosmicznego sąsiedztwa Zie­ mi, nikt jednak nie przewidywał, że będziemy świad­ kami tak niezwykłych wydarzeń. Początek był zresztą mało obiecujący. W dniu 9 października wystartował z Ziemi we wczesnych go­ dzinach rannych statek kosmiczny Sojuz 25 z załogą składającą się z ppłka Władimira Kowalenoka i inż. Walerego Rumina. W dniu 10 października miał on przycumować do bazy orbitalnej Salut 6. Manewr spotkania i przybliżenia się na małą odległość miał przebieg prawidłowy. Cumowanie zostało jednak od­ wołane, gdyż wykryto pewne niesprawności. W związ­ ku z tym kabina nawigacyjna statku kosmicznego Sojuz 25 powróciła na Ziemię w dniu 11 października o godzinie 3 minut 26 czasu uniwersalnego. Dopiero w dwa miesiące później przystąpiono do realizacji właściwego programu eksperymentów. W dniu 10 grudnia 1977 roku o godzinie 1 minut 19 wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 26, którego załogę stanowili trzydziestotrzyletni ppłk Jurij Romanienko i czterdziestosześcioletni inż. Gieorgij Greczko. 17

257

Już w dniu następnym o godzinie 5 minut 2 statek przyłączył się do bazy satelitarnej Salut 6. Manewr ten przebiegał jednak inaczej niż w poprzednich lotach Sojuz-Salut. Salut 6 miał bowiem nie jedno, a dwa urządzenia cumownicze. To drugie znajdowało się na przeciwległym końcu bazy i usytuowane było do­ kładnie naprzeciw pierwszego, czyli w tak zwanej części przyrządowej. Sojuz 26 przyłączył się właśnie do tego drugiego urządzenia cumowniczego. Zainstalowanie w bazie Salut 6 dwóch urządzeń cumowniczych w istotny sposób rozszerzyło jej możli­ wości, pozwalając na przyłączenie się do niej jedno­ cześnie dwóch statków kosmicznych. Zwiększyło też bezpieczeństwo, gdyż ewentualna awaria jednego łącznika nie stanowiła już zagrożenia dla załogi. Umieszczenie tam jednak drugiego urządzenia cu­ mowniczego wymagało modyfikacji konstrukcji bazy, gdyż w miejscu, gdzie go zlokalizowano, znajdowały się uprzednio korekcyjne silniki rakietowe. Zresztą trzeba było zmodyfikować także wewnętrzne wypo­ sażenie części przyrządowej, gdyż musiała ona po­ mieścić tunel przejściowy, wiodący od urządzenia cumowniczego do wnętrza bazy. Wkrótce po przycumowaniu kosmonauci przeszli do środka bazy, w której panowała komfortowa tempe­ ratura 21 °C i ciśnienie 825 mmHg. Po rozkonserwowaniu urządzeń i zbadaniu ich działania przystąpili do wykonywania zadań tego etapu lotu: badania procesów fizycznych w przestrzeni kosmicznej, bada­ nia atmosfery i powierzchni Ziemi dla potrzeb gospo­ darki, eksperymentów technologicznych i badań bio­ medycznych. (Równocześnie kosmonauci zakonser­ wowali urządzenia statku Sojuz 26). Nowość w porównaniu z dotychczasowymi lotami stanowiło to, że wprowadzono stałe okresy pracy dla

258

obu kosmonautów, a mianowicie od godziny 5 do 21 czasu uniwersalnego (czyli od 8 do 0 czasu mos­ kiewskiego). Później czas pracy ograniczono i trwał on od 8 do 23. Na odpoczynek przeznaczono co piąty dzień. Racja pokarmowa wynosiła 3000 kcal na dobę, a ćwiczenia gimnastyczne trwały co naj­ mniej godzinę na dobę. Bardzo istotną nowość stanowiło to, że baza Salut 6 posiadała łazienkę i autonomiczny system nawiga­ cyjny o nazwie „Delta". Łazienka polepszała komfort i higienę życia, a nowy system nawigacyjny ułatwiał kierowanie przebiegiem lotu. Stwarzało to warunki dla długotrwałego pobytu w przestrzeni kosmicznej. Do badań medycznych zastosowano nowe urządze­ nia: polinom 2M i reograf. Bogate było wyposażenie naukowe. Miało ono masę około 1500 kg i składało się z około 1500 urządzeń. Do łączności z Ziemią zastosowano po raz pierwszy system dalekopisowy Stroka. W dniu 19 grudnia o godzinie 21 minut 36 Romanienko i Greczko, ubrani w skafandry nowego typu, wyszli — jako czwarty i piąty z kosmonautów ra­ dzieckich — w otwartą przestrzeń. Pobyt ich na zew­ nątrz bazy trwał 88 min,, a głównym zadaniem była kontrola działania zasadniczego urządzenia cumowni­ czego. Okazało się, że jest w pełni sprawne. Reportaż z czynności kosmonautów przekazywano na Ziemię za pomocą barwnej kamery telewizyjnej. Podczas pobytu w otwartej przestrzeni Romanienko i Greczko dokonali ciekawej obserwacji. Okazało się, że wyładowania elektryczne, w atmosferze Ziemi są nadspodziewanie dobrze dostrzegalne, a nawet dają refleksy na wypolerowanych zewnętrznych częściach bazy. (W tym czasie unosiła się ona nad wschodnią Syberią).

259

Korzystając z doświadczeń uzyskanych w czasie poprzednich lotów, zmieniono system kontroli me­ dycznej obu kosmonautów. Okazało się, że nie musi ona być tak rygorystyczna i częsta. Przeprowadzano więc ją tylko od czasu do czasu — co 5 lub 6 dni — przy czym nierzadko ograniczano się tylko do analizy wyglądu i zachowania się kosmonautów w czasie seansów telewizyjnych. W zakres badań biomedycznych wchodziła obser­ wacja wegetacji różnych roślin i innych żywych or­ ganizmów zabranych na bazę Salut 6. Zdarzył się też po raz pierwszy ciekawy przypadek. W dniu 28 grudnia na zewnętrznej stronie szyby ilu­ minatora nr 14 odkryto mały — o średnicy 1,5 mm — ślad po uderzeniu mikrometeoroidu. (Na zewnętrznej stronie bazy znajdowały się trzy czujniki uderzeń mi­ krometeoroidów o powierzchni 0,6 m2 każdy). W dniu 29 grudnia po południu kosmonauci wyko­ nali niewielką korekturę kierunku i prędkości lotu bazy, posługując się silnikami rakietowymi statku Sojuz 26. Do godziny 9 w dniu 30 grudnia baza orbitalna wy­ konała 1454 okrążenia wokół Ziemi — w tym 300 z załogą. W dniu 10 stycznia 1978 roku o godzinie 12 minut 26 wystartował z Ziemi statek kosmiczny Sojuz 27 pilotowany przez trzydziestopięcioletniego ppłka Wła­ dimira Dżanibekowa i czterdziestoczteroletniego inży­ niera Olega Makarowa. W dniu następnym o godzinie 12 minut 6 Sojuz 27 połączył się z zasadniczym urzą­ dzeniem cumowniczym bazy Salut 6. (W tym mo­ mencie dotychczasowa załoga bazy Salut 6 znajdo­ wała się w „swym" statku transportowym — Sojuzie 26). Po raz pierwszy w historii kosmonautyki powstał obiekt złożony z bazy satelitarnej i dwóch statków

260

transportowych. Jego łączna długość wynosiła 32 m, a masa — 32 000 kg. Po raz pierwszy też w bazie satelitarnej znalazły się jednocześnie dwie załogi. Pa­ rametry charakteryzujące orbitę obiektu miały war­ tość: odległość punktu perygeum od powierzchni Ziemi 334 km, apogeum 367 km, czas trwania jednego okrążenia wokół Ziemi 91,3 min., nachylenie płasz­ czyzny orbity do płaszczyzny równika ziemskiego 51,6°. W dniu 16 stycznia kosmonauci Dżanibekowi Ma­ karów zgodnie z planem lotu powrócili na Ziemię, wylądowawszy w okolicach Celinogradu w Kazach­ stanie. Drogę powrotną odbyli w statku kosmicznym Sojuz 26, a „ich" statek — Sojuz 27 — pozostał przy­ cumowany do bazy Salut 6, w której nadal pracowała załoga złożona z Romanienki i Greczki. Sojuz 26 dostarczył na Ziemię część materiałów naukowych zbieranych w bazie od 10 grudnia 1977 roku. W dniu 20 stycznia 1978 roku specjaliści radzieccy wprawili w bliskoziemski ruch satelitarny aparat kos­ miczny nowego typu, o nazwie Progress (Postęp). Jest to aparat bezzałogowy, skonstruowany w opar­ ciu o elementy załogowego statku kosmicznego So­ juz. Zadaniem aparatu Progress jest dostarczanie wy­ posażenia do baz satelitarnych. Pełni on więc funkcję kosmicznego transportowca. Ponieważ po wykonaniu misji nie wraca już na Ziemię, tylko ulega zniszczeniu w dolnych warstwach atmosfery, można więc było uprościć jego konstrukcję, a zwłaszcza obyć się bez masywnego pancerza żaroodpornego, a zamiast tego zabierać więcej użytecznego ładunku. Początkowe parametry charakteryzujące orbitę no­ wego aparatu miały wartość: odległość punktu pery­ geum od powierzchni Ziemi 194 km, apogeum — 262 km, czas trwania jednego okrążenia wokół Ziemi

261

88,8 min., nachylenie płaszczyzny orbity do płaszczyz­ ny równika ziemskiego 51,°6. W dniu 22 stycznia o godzinie 10 minut 12 czasu uniwersalnego aparat Progress 1 połączył się z bazą satelitarną Salut 6 — za pomocą jej drugiego łączni­ ka, gdyż do zasadniczego urządzenia cumowniczego był przyłączony, jak wiadomo, statek kosmiczny So­ juz 27. W dniu 23 stycznia Romanienko i Greczko otwo­ rzyli luk przejściowy między bazą a aparatem transpor­ towym Progress 1 i przeszli do jego wnętrza, a na­ stępnie dokonali przeglądu aparatu i jego ładunku. W dniu następnym przystąpili do przenoszenia ładun­ ku do wnętrza bazy. Mieli z tym niemało pracy, gdyż to, co dostarczono z Ziemi, znajdowało się w 100 po­ jemnikach i zbiornikach i miało masę 2000 kg. (Wprawdzie w czasie bezwładnego lotu kosmicznego ciężar nie istnieje, ale poruszanie i zatrzymywanie bez­ władnej masy wymaga wysiłku). Z Ziemi dostarczono między innymi: filtry do oczyszczania powietrza, po­ chłaniacze dwutlenku węgla, wentylatory, inny sprzęt techniczny, w tym części zamienne, artykuły żywnoś­ ciowe, pojemniki z wodą, różne przyrządy naukowe, taśmy filmowe i taśmy magnetyczne, nowe kombine­ zony sportowe i inne, a także bieliznę. Nie można było tego wszystkiego dowolnie rozmieszczać w bazie, gdyż groziło to zakłóceniem jej równowagi. Jedno­ cześnie kosmonauci przenosili do aparatu Progress 1 zużyty sprzęt, toteż sprawa nie była prosta. Ostatni etap pracy stanowiło przepompowanie ze zbiorników aparatu Progress 1 do zbiorników bazy Salut 6, pali­ wa i gazów — w tym powietrza do oddychania*. *Ogółem Progress 1 może zabrać do 1300 kg ładunku w zasobnikach i 1000 kg cieczy i gazów w zbiornikach. Pojemność przedziału towaro­ wego wynosi 6,6 m3.

262

Rozładunek Progressa 1 trwał do 2 lutego, przy czym szczególnie wiele uwagi poświęcono przepom­ powaniu paliwa i gazów, gdyż uzyskane w ten spo­ sób doświadczenie mieć będzie ogromne znaczenie dla dalszego rozwoju kosmonautyki. Dodać też należy, że silniki rakietowe statku Prog­ ress 1 wykorzystano dla wykonania korektury pręd­ kości lotu bazy Sojuz 6, czyli spełnił on rolę jakby kosmicznego holownika. Odłączenie transportowca kosmicznego Progress 1 od bazy satelitarnej Salut 6 nastąpiło 6 lutego o go­ dzinie 5 minut 53, a w jakiś czas później aparat wtarg­ nął w gęste warstwy atmosfery ziemskiej i uległ w nich zniszczeniu. Posłużenie się przez specjalistów radzieckich kos­ micznym aparatem transportowym Progress 1 o sto­ sunkowo prostej i taniej konstrukcji i pomyślny prze­ bieg eksperymentu z tym aparatem otworzyły nowy etap na drodze do budowy stałych baz satelitarnych, powstała bowiem możliwość permanentnego ich funkcjonowania, gdyż przestało być problemem uzu­ pełnianie ich wyposażenia. Stało się nawet realne dostarczanie w czasie lotu zupełnie nowego sprzętu. W bazie typu Salut każdej doby zużywa się około 30 kg materiałów, czyli w ciągu roku — około 10 000 kg. Trwałe funkcjonowanie takich baz nie jest więc możliwe bez uzupełniania zapasów. Problem ten rozwiązuje prosty i tani — bezzałogowy aparat transportowy typu Progress. Tym samym stał się realny długotrwały pobyt ludzi na bazach satelitarnych — ogranicza go już tylko odporność organizmu ludzkiego na warunki niecięż­ kości i inne niekorzystne czynniki lotu kosmicznego. Wykorzystując sprzęt dostarczony przez aparat transportowy kosmonauci przeprowadzili w dniu 15

263

i 16 lutego eksperymenty z przetopem i krystalizacją metali w warunkach próżni kosmicznej i nieciężkości. Zastosowany do tego celu piec elektryczny Spław 1 miał masę zaledwie 23 kg i pobierał tylko 300 W energii elektrycznej, a wytwarzał temperaturę 1000 °C*. Eksperymenty obejmowały między innymi uzyskiwa­ nie stopów: glin (aluminium) — wolfram, gal — mo­ libden, miedź — ind, glin — magnez i antymonek indu. Uzyskanie takich stopów na Ziemi nastręcza trudności i nie daje zadowalających rezultatów, gdyż następuje grawitacyjne rozwarstwienie składników w czasie zastygania i krystalizacji stopu. (W przysz­ łości planowane jest także sporządzanie roztworów pewnych metali w szkle w warunkach nieciężkości; na Ziemi z przytoczonych wyżej przyczyn nie daje to dobrych wyników). Innym nowym przyrządem był teleskop odbierający promieniowanie podczerwone. Zastosowano w nim fotoelement chłodzony ciekłym helem o temperatu­ rze —269°C (!). Pozwalał on na bardzo dokładne badanie wilgotności ziemskiej atmosfery, co ma ogromne znaczenie dla meteorologii. Wykorzystano go też do obserwacji astrofizycznych (między innymi gwiazdy alfa Psa Dużego, czyli Syriusza, i planety Jowisz). Warto tu dodać, że urządzenie wytwarzające ciekły hel miało masę zaledwie 130 kg, a zużywało tyle energii, ile lodówka domowa, co też było niezwykłym osiągnięciem. Dalszy ciąg rewelacyjnego lotu bazy satelitarnej Salut 6 był następujący: W dniu 2 marca 1978 roku o godzinie 15 minut 28 czasu uniwersalnego wystartował z Ziemi zgodnie z wcześniej ustalonym programem Interkosmosu *Na Ziemi analogiczny piec ma masę kilku tysięcy kilogramów i zu­ żywa odpowiednio więcej energii.

264

statek Sojuz 28 z załogą złożoną z czterdziestosied­ mioletniego płka Aleksieja Gubariewa i pierwszego kosmonauty czechosłowackiego kpt. inż. Vladimira Remeka*. Nastąpiło więc wydarzenie, którego oczeki­ waliśmy od kilkunastu miesięcy. Nastąpiło ono z ini­ cjatywy Związku Radzieckiego i dzięki jego propo­ zycji rozszerzenia programu Interkosmos także na lo­ ty załogowe. Propozycja ta miała doniosłe znaczenie ze względu na to, iż żaden z krajów obozu socjali­ stycznego nie dysponuje możliwością samodzielnej realizacji lotu człowieka w kosmos. Zresztą również w obozie państw kapitalistycznych tylko jeden kraj. Stany Zjednoczone, posiada taką możliwość, ale do­ piero od niedawna zapowiada, że udostępni swe za­ łogowe statki kosmiczne obywatelom innych państw, co jednak nastąpi jeszcze nierychło. W dniu 3 marca o godzinie 17 minut 10 statek Sojuz 28 przyłączył się do bazy satelitarnej Salut 6. W bazie znowu znalazło się aż czterech kosmonau­ tów, trzech obywateli Związku Radzieckiego i je­ den — Czechosłowacji. (Wkrótce potem — o go­ dzinie 2 minut 35 w dniu 4 marca kosmonauci ra­ dzieccy Greczko i Romanienko ustanowili nowy rekord długotrwałości pobytu ludzi w kosmosie). W dniu 8 marca parametry orbity zespołu Salut 6, Sojuz 27 i Sojuz 28 miały wartość: odległość pery­ geum od powierzchni Ziemi 338 km, apogeum 357 km, czas trwania jednego okrążenia wokół Ziemi 91,3 min., nachylenie płaszczyzny orbity do płasz­ czyzny równika ziemskiego 51 ,°6. W locie czechosłowackiego kosmonauty znalazł odbicie wielki wkład tego kraju do programu Inter­ *Dublerami byli: drugi kosmonauta czechosłowacki mjr inż. Oldrzich Pelczak wraz z kosmonautą radzieckim Nikołajem Rukawisznikowem. 265

kosmos. Dość powiedzieć, że aż 45 % eksperymen­ tów naukowych na satelitach Interkosmos i rakie­ tach Wertikal zostało zrealizowane przez uczonych czechosłowackich. Niektóre z przyrządów opraco­ wanych w CSRS są też wykorzystywane na radziec­ kich aparatach kosmicznych wysyłanych ku innym planetom, na przykład na aparatach typu Mars. W czasie pobytu w bazie Salut 6 Vladimir Remek przeprowadził cały szereg oryginalnych eksperymen­ tów naukowych, technicznych i biomedycznych. Przedmiotem zainteresowania uczonych czecho­ słowackich jest od dawna koncentracja pyłu w at­ mosferze ziemskiej na wysokości od 80 do 100 km. Pochodzi on z mikrometeorów i meteorów. Pomiary wykonywane przez czechosłowacką aparaturę umie­ szczaną na satelitach Interkosmos dawały niejedno­ znaczne wyniki. Remekowi powierzono więc zmie­ rzenie specjalnym fotometrem pochłaniania (ekstyn­ kcji) światła gwiazd i planet przez warstwę tego pyłu. Badania te mają dużą wartość naukową, a także pozwolą ulepszyć aparaturę automatyczną. Istotne znaczenie miał eksperyment biomedyczny polegający na zbadaniu oddziaływania lotu kosmicz­ nego na zawartość tlenu w ludzkich tkankach. Również ciekawym eksperymentem z dziedziny biomedycyny było badanie wymiany ciepła między odsłoniętym ciałem ludzkim a otwartą przestrzenią kosmiczną. Oczywiście posłużono się przy tym sztucznym tworzywem naśladującym ciało ludzkie. Trzeci rodzaj badań biomedycznych stanowiły ob­ serwacje z zakresu psychologii. Zadaniem Remeka była też opieka nad kulturą glonów chlorella. (Na Ziemi dla porównania hodo­ wano jednocześnie drugą identyczną kulturę). Ce266

lem eksperymentu było przede wszystkim określenie wpływu warunków lotu kosmicznego na tempo przyrostu glonów. W przyszłości może mieć to duże znaczenie dla sprawy odżywiania kosmonautów. Jeżeli chodzi o doświadczenia technologiczne, to Remek zajął się przetapianiem tworzyw w piecu o nazwie Morava. Obiektem doświadczeń były sub­ stancje używane w układach elektronooptycznych (na przykład diodach luminiscencyjnych używanych w komputerach kieszonkowych jako cyfrowe wskaź­ niki świecące). Badano stopy chlorku srebra i oło­ wiu oraz chlorku miedzi i ołowiu, a także oksychlorek bizmutu. Zestaw powyższych doświadczeń był oryginalny co do treści, wartościowy pod względem naukowym i wcale niemały jak na pierwszy lot kosmonauty czechosłowackiego. Wszakże uczestniczył on też w innych czynnościach związanych z pobytem w ba­ zie. Lot Gubariewa i Remeka zakończył się pomyślnie w dniu 10 marca o godzinie 13 minut 45. Kabina statku Sojuz 28 wylądowała 310 km na zachód od Celinogradu w Kazachstanie, przy czym kosmonauci dostarczyli na Ziemię dalszą porcję materiałów od Romanienki i Greczki, którzy pozostali w bazie. Lot kosmonauty czechosłowackiego wywołał nie­ bywały entuzjazm u naszych południowych sąsia­ dów. Żywo i życzliwie został też przyjęty na całym świecie. Źródła zachodnie zwracały zwłaszcza uwagę na fakt, że po raz pierwszy poleciał w kosmos przed­ stawiciel innego niż ZSRR i USA kraju, i to kraju stosunkowo małego, i że wkrótce odbędzie się lot kosmonautów z Polski i NRD. Jednocześnie napo­ mykano, że lot kosmonautów zachodnioeuropej­ skich, choć oficjalnie zapowiedziany, odbędzie się

267

jeszcze nieprędko i że nie rozpoczęto nawet ich szkolenia. Wkrótce po wylądowaniu na Ziemi kabiny powrot­ nej statku Sojuz 28 opublikowano oficjalne oświad­ czenie, że w następnym locie weźmie udział załoga rsdziecko-polska, która dokona badań z zakresu inżynierii materiałowej półprzewodników w warun­ kach nieciężkości oraz z zakresu biomedycyny kos­ micznej, co stanowi specjalność polską. Jako trzecia zaś wystartuje załoga złożona z kosmonauty ZSRR i kosmonauty NRD — zajmie się ona przede wszy­ stkim fotografowaniem Ziemi przy pomocy odpo­ wiedniej aparatury, co stanowi specjalność uczonych NRD. Do dnia 15 marca do godziny 10 baza Salut 6 wykonała 2638 okrążeń wokół Ziemi z czego 1484 z załogą. W dniu tym kosmonauci przenieśli materiały naukowe do statku Sojuz 27 i zakonserwowali urzą­ dzenia bazy Salut 6, a następnie odcumowali od bazy. Lądowanie kabiny powrotnej Sojuza 27 na Ziemi nastąpiło 16 marca o godzinie 11 minut 19, czyli po 96 dniach lotu, co stanowi nowy absolutny rekord długości pobytu człowieka w kosmosie. O doniosłym znaczeniu zebranych w czasie tak długotrwałego lotu danych z dziedziny biomedycyny kosmicznej świadczy między innymi stwierdzenie przez specjalistów radzieckich wkrótce po wylądo­ waniu Romanienki i Greczki, że obecnie można uznać za realny roczny pobyt człowieka w kosmosie. Sami kosmonauci powiedzieli: „Oceniamy naszą wspólną pracę w kosmosie jako logiczną kontynuację wysiłków krajów socjalistycznych dla dobra naszych narodów, w imię pokoju na naszej planecie". Epo­ peja bazy Salut 6, choć rekordowa i niezwykła, przejdzie do historii badań kosmosu nie jako spek-

268

takularny wyczyn „dla zadziwienia świata", ale lo­ giczna kontynuacja długofalowego i konsekwentnie realizowanego programu — najważniejszego w dzie­ jach kosmonautyki — programu budowy bliskoziem­ skich baz orbitalnych. Wkrótce po wylądowaniu Romanienki i Greczki ogłoszona została jeszcze jedna ważna informacja — w dniu 20 marca rozpoczęli w Zwiezdnym Gorodku szkolenie kosmonauci z Bułgarii, Kuby, Mongolii Rumunii i Węgier. Ich loty w kosmos mają się odbyć przed 1983 rokiem.

Era baz orbitalnych

Lot polskiego kosmonauty jest dla nas, Polaków, największym wydarzeniem w kosmonautyce. Należy sobie jednak wyraźnie zdać sprawę z tego, że stanowi on tylko mały fragment całości, że po nim przyjdą następne loty, że podbój kosmosu przez ludzi, skoro raz się zaczął, potrwa tak długo, jak długo istnieć będzie ludzkość. Nie sposób oczywiście przewidzieć, czym będzie kosmonautyka załogowa za sto lat czy choćby tylko pięćdziesiąt, obecnie jednak wiadomo, że przez długi okres, nawet przez lat dwadzieścia czy trzydzieści, najważniejszym jej celem będzie tworzenie coraz doskonalszych bliskoziemskich baz orbitalnych. Że jest to cel najważniejszy, wiadomo zresztą od samego początku i już od samego początku właściwie gro­ madzono niezbędne do jego realizacji dane technicz­ ne i biomedyczne. Obecnie jesteśmy świadkami realizacji tego pro­ gramu. Pierwsza taka baza — Salut 1 — została wysłana przez specjalistów radzieckich w 1971 roku, amerykański Skylab — w roku 1973. Na bazie Salut bawił już polski kosmonauta, wnosząc swój mały, ale przecież realny wkład do tego programu. Skoro jest to więc tak ważna — najważniejsza — dziedzina kosmonautyki, jej problematyka wymaga bliższego omówienia.

270

Opisując lot radzieckiej bazy orbitalnej Salut 1 i amerykańskiej Skylab, sporo miejsca poświęciłem prowadzonym na nich badaniom. Należy sobie jednak oczywiście zdawać sprawę, że są to dopiero pierwsze próby, że właściwy rozwój tej dziedziny działalności kosmonautycznej mamy przed sobą. Zagadnienie wymaga więc przedstawienia w sposób całościowy i usystematyzowany, gdyż unaoczni się wtedy, jak niesłychanie ważny to problem, nie tylko zresztą w kosmonautyce, ale w ogóle w dziejach ludzkości. Korzyści z baz orbitalnych są nadspodziewanie wielkie i dotyczą nadspodziewanie wielu dziedzin działalności ludzkiej. Ogólnie biorąc można wydzielić następujące cztery podstawowe zainteresowane tym działy: 1. Badania naukowe. 2. Działalność użytkowa. 3. Droga do kompleksowego opanowania kos­ mosu. 4. Badania biomedyczne. Jako astronom wysunę oczywiście na plan pierw­ szy korzyści odnoszone przez astronomię. Bazy sa­ telitarne są bowiem już teraz wspaniałym miejscem do lokalizacji astronomicznych przyrządów obserwa­ cyjnych i już teraz wykorzystuje się je w tym celu. Należy sobie bowiem zdać sprawę z tego, że po­ wierzchnia Ziemi miejscem takim nie jest. Wystarczy nieraz mała chmurka, aby zniweczyć program nauko­ wy, do którego astronom przygotowywał się przez całe lata. Jest to tym bardziej fatalne, że bywają zjawiska astronomiczne, które zdarzają się rzadko, co dziesiątki czy setki lat. Gdy niebo jest zachmurzone, optycznych obserwacji prowadzić nie można, w dzia­ łalność astronoma wkrada się element przypadko­ wości, a wymaga ona przecież zwykle systematycz-

271

nych prac. W dzień też nie można prowadzić optycz­ nych obserwacji (pomijając obserwacje Słońca), trzeba czekać, aż Słońce znajdzie się dostatecznie głęboko pod horyzontem i dopiero wówczas można otwierać kopuły obserwatoriów. Również i wtedy jednak tło nieba nigdy nie jest absolutnie czarne, co ogranicza możliwość obserwowania słabo świecą­ cych obiektów i długotrwałość ekspozycji fotografii astronomicznych. Tak więc i w pogodną noc nie kończą się nasze kłopoty. Wiatr powoduje drgania teleskopów, a wilgoć atmosferyczna osadza się na częściach optycznych. Przejrzystość atmosfery raz jest lepsza, raz gorsza, nigdy przy tym atmosfera nie jest absolutnie spokojna i jednorodna, co powoduje drgania obrazów w tele­ skopach, toteż zdolność rozdzielczą wielkich telesko­ pów, czyli zdolność do dostrzegania drobnych szcze­ gółów, można wykorzystać tylko w części — zaled­ wie w 10 %. Co gorsze, atmosfera wcale nie jest przezroczysta, wręcz przeciwnie — pochłania promienie ciał nie­ bieskich. Pół biedy jeszcze z promieniowaniem op­ tycznym — pochłaniana jest tylko jego część — ale jeśli chodzi o promieniowania o mniejszych dłu­ gościach fali, do powierzchni Ziemi dociera tylko znikoma ich część, na przykład tylko 1 % promienio­ wania nadfioletowego, wysyłanego przez ciała nie­ bieskie. A są i takie promieniowania, które atmosfera naszej planety zatrzymuje całkowicie — na przykład promieniowanie rentgenowskie i gamma. Wrogiem astronomów jest też... grawitacja. Po­ woduje ona uginanie się zwierciadeł wielkich telesko­ pów i ich elementów konstrukcyjnych. Aby zapew­ nić sztywność, trzeba wyposażać je w bardzo mocną konstrukcję, toteż stają się niezwykle ciężkie. Ciężar

272

Jurij Gagarin

Start rakiety nośnej Wostok

Konstrukcja rakiety nośnej Wostok 1 - Osłona aerodynamiczna, 2 - kabina kosmiczna, 3 - rakietowy człon hamujący, 4 - rakiety sterownicze statku kosmicznego, 5 - zbiorniki trzeciego członu rakiety nośnej, 6 - rakiety sterownicze, 7 - dysza silnika rakietowego trzeciego członu, 8 - konstrukcja łącząca człony, 9 - aparatura elektroniczna, 10 - kabel, 11 - zbiornik z naftą, 12 - wsporniki pierwszego członu, 13 zbiornik z naftą, 14 i 15 - zbiorniki z utleniaczem, 16 i 17 - silnik rakietowy pierwszego członu, 18 - brzechwy aerodynamiczne, 19 - rakietowy silnik drugiego członu, 20 - rakietowe silniki sterownicze.

Schemat lotu statku kosmicznego Wostok 1 - Start, 2 - odpadnięcie członu pierwszego, 3 - odpadnięcie osłony aerodynamicznej, 4 - odpadnięcie członu drugiego i lot napędowy członu trzeciego, 5 - odrzucenie członu trzeciego, 6 - zmiana orientacji statku Wostok, 7 - hamowanie rakietowe, 8 - odrzucenie rakietowego członu hamującego, 9 - hamowanie aerodynamiczne, 10 - stabilizacja kabiny, 11 rozwinięcie stabilizującego spadochronu kabiny, 12 - rozwinięcie głownego spadochronu kabiny, 13 - ładowanie kabiny. Start rakiety nośnej Atlas ze statkiem kosmicznym Merkury

Śluza powietrzna statku kosmicznego Woschod 2

1 - Kamera filmowa, 2 - lina bezpieczeństwa z przewodem telefonicznym i telemetrycznym, 3 - zawór do wypuszczania powietrza ze śluzy, 4 - pulpit sterowniczy śluzy, 5 - autonomiczny klimatyzator plecowy skafandra, 6 pokrywa luku, 7 - urządzenie wyrównujące ciśnienie w śluzie i w kabinie, 8 oświetlenie, 9 - poręcze, 10 - kamera filmowa, 11 - dublujący pulpit sterowniczy śluzy, 12 - kamera filmowa, 13 - pokrywa luku statku, 14 autonomiczny system wypełniania śluzy powietrzem, 15 - uruchamiane elektrycznie zawory, 16 - oświetlenie, 17 - system napełniania powietrzem skafandrów i kabiny, 18 - reduktory ciśnienia gazu, 19 - fotele kosmonautów, 20 - urządzenia klimatyzacyjne kabiny i skafandrów, 21 -tlen, 22 - powietrze, 23 - przewody elektryczne

Start rakiety nośnej Titan ze statkiem kosmicznym Gemini

Konstrukcja rakiety nośnej Saturn V 1 - Rakieta ratunkowa, 2 - kabina kosmiczna Apollo, 3 - człon rakietowy statku Apollo, 4 - główny silnik rakie­ towy statku Apollo, 5 - zasobnik ze statkiem LM, 6 - statek LM, 7 - prze­ dział z wyposażeniem elektronicznym, 8 - zbiornik z ciekłym wodorem, 9 zbiornik z ciekłym tlenem, 10 - łącznik członów, 11 - silnik rakietowy członu trzeciego, 12 - zbiornik z ciekłym wo­ dorem, 13 - zbiornik z tlenem, 14 wsporniki, 15 - silniki rakietowe czło­ nu drugiego, 1.6 - zbiornik z ciekłym tlenem, 17 - rurociągi ciekłego tlenu, 18 - zbiornik z naftą, 19 - brzechwy stabilizujące, 20 - silniki rakietowe członu pierwszego.

Pierwsza załogowa wyprawa na Księżyc. Aldrin przy sejsmometrze

„Samochodem" po Księżycu

Radziecki aparat kosmiczny Łuna 16

Konstrukcja rakiety nośnej Interkosmos 1 - Głowica aerodynamiczna, 2 sztuczny satelita serii Interkosmos, 3 - konstrukcja nośna, 4 - miejsce odłączenia, 5 - zbiornik z utlenia­ czem, 6 - kabel, 7 - zbiornik z pali­ wem (niesymetryczna dwumetylohydrazyna), 8 - pompa turbinowa, 9 - silnik rakietowy, 10 i 11 - dysze silnika rakietowego, 12-konstruk­ cja łącząca człony, 13 - zbiornik paliwa (nafta), 14 - kabel, 15 utleniacz (czterotlenek azotu), 16przewód paliwowy, 17 - pompa turbinowa, 18 - silnikrakietowy, 19 - dysze silnika rakietowego, 20 łopatka sterująca.

Sztuczny satelita Ziemi Interkosmos - Kopernik 500

Rakieta Wertikal 1

Polska stacja radiołączności satelitarnej systemu Orbita w trakcie budowy

Konstrukcja rakiety nośnej Sojuz 1 - Rakieta ratunkowa statku kos­ micznego, 2 - kabina laboratoryjno-rekreacyjna statku kosmiczne­ go, 3 - kabina nawigacyjno-powrotna statku kosmicznego, 4 złożone płyty z fotoogniwami, 5 człon rakietowy statku kosmiczne­ go, 6 - trzeci człon rakiety nośnej, 7 - silniki rakietowe trzeciego czło­ nu, 8 - konstrukcja łącząca człony, 9 - ptzedział z urządzeniami elek­ tronicznymi, 10-kabel, 11 -zbior­ nik z naftą, 12 - wspornik członu pierwszego, 13 - zbiornik z naftą, 14 i 15-zbiorniki z utleniaczem, 16 i 17 — silniki rakietowe, 18-brzech­ wy stabilizujące, 19 - dysza wylo­ towa silnika rakietowego, 20 - ste­ rujące silniki rakietowe.

Pulpity wrotnej

sterownicze

statku

Sojuz

umieszczone

w

kabinie

nawigacyjno-po­

Lewy i prawy pulpit: 1 - Wyłącznik mikrofonów, 2 - regulatory siły głosu radiostacji i głośników, 3 - przycisk świateł kontrolnych podświetlających włączniki, 4 - regulacja temperatury, 5 - przyciski regulatorów różnych urządzeń, 6-światła sygnali­ zacyjne, 7 - włączniki zmieniające sposób działania różnych urządzeń. Pulpit centralny: 1 - Wskaźnik napięcia i natężenia prądu, 2 - globus nawigacyjny, 3 wskaźnik ciśnienia i temperatury w kabinach, 4- rękojeść sterująca kierun­ kiem ruchu, 5 - zegar, 6 - sygnalizacja działania różnych urządzeń, 7 przyciski włączające różnorodne urządzenia, 8 - regulatory siły głosu, 9 rękojeść sterująca orientacją, 10 - wskaźnik odległości i prędkości (wzglę­ dem innego obiektu), 11 - wskaźnik elektroniczno-świetlny, 12-wskaźnik kontroli różnych programów działania urządzeń, 13 - orientator optyczny, 14 - wskaźnik informacji cyfrowej, 15 - wskaźnik działania śluzy i plecowego urządzenia klimatyzacyjnego.

Baza satelitarna Salut 4 z przyłączonym do niej statkiem transportowym Sojuz

1 - Anteny radiowe systemu naprowadzającego, 2 - płyty z fotoogniwami słonecznymi, 3 - anteny radiowe systemów telemetrycznych, 4 - iluminato­ ry, 5 - teleskop ,,Orion", 6 - regeneratory powietrza, 7 - kamera filmowa, 8aparat fotograficzny, 9 - aparatura do badań biologicznych, 10 - lodówka z produktami żywnościowymi, 11 - miejsce do spania, 12 - zbiorniki z wodą, 13 - zbiorniki na odpadki, 14 - rakietowe silniki systemu orientującego, 15zbiorniki z paliwem, 16 - urządzenie asenizacyjne i umywalnia, 17 - czujnik uderzeń mikrometeoroidów, 18 ruchomy chodnik, 19 — stół, stanowisko sterownicze, 21 - zbiorniki ze sprężonymi gazami, 22 - wizjer, 23 - silniki rakietowe statku Sojuz,

Statki kosmiczne Sojuz 4 i 5 po połączeniu

1 - Płyty z fotoogniwami słonecznymi, 2 - człon rakietowy, 3 - czujnik systemu orientacji, 4 - kabina nawigacyjno-powrotna, 5 - orientator optycz­ ny, 6 - światło orientacyjne, 7 - kabina laboratoryjno-rekreacyjna, 8 - kamera telewizyjna, 9 - osłona urządzenia cumowniczego, 10 - luk wyjściowy, 11 rakietowe silniki korekcyjne, 12 - antena radiowa systemu poszukiwawczo-zbliżeniowego, 13 - rakietowe silniki manewrowe, 14 -czujniki jonowe, 15 radiator systemu regulacji temperatury, 16 - anteny radiowe do łączności z Ziemią i między statkami, 17 - antena radiowa do dokładnego naprowadza­ nia w czasie łączenia statków, 18 - iluminator kabiny laboratoryjno-rekreacyjnej, 19 - iluminator kabiny nawigacyjno-powrotnej, 20 - rakietowy silnik korekcyjny kabiny nawigacyjno-powrotnej.

Skafander kosmiczny

1 - Lina zabezpieczająca, 2 - łączniki, 3 - ciśnieniomierz,4-łączniki, 5 - pas bezpieczeństwa, 6 - pasy podtrzymujące plecak, 7 -zamknięcie szyby hełmu, 8 - filtr świetlny, 9 - szyba hełmu, 10 - pierścień łączący, 11 - klamra uprzęży plecaka, 12 - zawór regulujący działanie klimatyzatora, 13 -zwierciadło, 14zawór utrzymujący zaplanowane ciśnienie, 15 - urządzenia i przyciski regulu­ jące działanie klimatyzatora, 16 - hermetyczny hełm, 17 - plecowy klimatyza­ tor, 18 - włącznik awaryjnego zapasu tlenu.

Centralne stanowisko kierowania w bazie satelitarnej Salut

Teleskop „Orion"

Cyklon atmosferyczny sfotografowany z bazy Salut

Baza satelitarna Skylab

Zasady działania różnych typów urządzeń cumowniczych

Sojuz i Apollo we wspólnym locie

(Schemat na tle zdjęcia Ziemi)

największych z nich wynosi już setki tysięcy kilo­ gramów. Ponadto konieczna jest niezwykła precyzja (na przykład części optyczne należy wykonywać z dokładnością 0,00007 mm !). Wszystko to powo­ duje, że są to przyrządy niezwykle kosztowne. Tych niedogodności można uniknąć, jeżeli teleskop astronomiczny zainstaluje się w bazie satelitarnej, nie ma przecież wokół niej atmosfery, a przyciąganie Ziemi, choć istnieje, nie jest odczuwane. Jedyną właściwie trudność stanowi precyzyjna sta­ bilizacja teleskopu w kierunku obiektu obserwacji, ale tę sprawę można rozwiązać. Już w bazie Skylab osiągnięto dokładność do 1", a osiągnięcie dowolnej wymaganej dokładności jest tylko kwestią czasu. Co prawda poruszenia kosmonautów w bazie wy­ wołują jej drganie, ale teleskop można przecież lo­ kalizować obok właściwej bazy jako samodzielnego satelitę lecącego w bezpośredniej jej bliskości i ob­ sługiwanego z niej zdalnie drogą radiową. Kosmo­ nauci będą go odwiedzać tylko w celu wymiany klisz fotograficznych i taśm magnetycznych. Ponieważ bazy orbitalne dają tak wiele korzyści astronomom, więc już na pierwszych, Salut 1 i Skylab, umieszczono niewielkie teleskopy astronomiczne. Pro­ wadzono przez nie obserwacje zarówno promienio­ wania widzialnego, jak też nadfioletowego. Na ba­ zach satelitarnych umieszcza się też i będzie umiesz­ czać przyrządy do badania rentgenowskiego pro­ mieniowania ciał niebieskich, promieniowania gamma i promieniowania podczerwonego. Osobny dział astronomii stanowi obecnie radio­ astronomia. Wielu specjalistów uważa, że właśnie ona dostarcza najbogatszych danych o kosmosie (obecnie odbiera się fale radiowe, wysyłane przez ciała nie­ bieskie tak odległe, że nie widać ich przez teleskopy). 18

273

Również jednak i radioastronomia napotyka na Ziemi na wiele naturalnych przeszkód i ograniczeń, wynika­ jących stąd, że jonosfera naszej planety przepuszcza tylko fale radiowe o pewnych długościach. Oprócz tego budowę i działanie wielkich radioteleskopów bardzo utrudniają siła ciążenia i przeszkody meteorplogiczne — wiatry, opady atmosferyczne, zwłaszcza śnieg i oblodzenie. W bazach satelitarnych niedogod­ ności tych nie ma zupełnie. Poważną przeszkodą w badaniach radioastrono­ micznych na Ziemi są liczne i różnego rodzaju nadaj­ niki radiowe. W bazach satelitarnych sytuacja będzie nieco lepsza, gdyż przynajmniej część fal wysyłanych przez naziemne radiostacje zatrzymuje jonosfera naszej planety. Planuje się więc już instalowanie olbrzymich ra­ dioteleskopów z układami antenowymi o wielo­ kilometrowych (!) nawet rozmiarach. (Może uda się wtedy odkryć inne cywilizacje i nawiązać z nimi łączność — oczywiście, jeśli istnieją). Z baz orbitalnych wiele skorzystają też fizycy. Prze­ de wszystkim po raz pierwszy uzyskają oni możność stałego prowadzenia badań w warunkach nieciężko­ ści, które w istotny sposób zmieniają przebieg wielu zjawisk. Można też będzie tam prowadzić badania w warunkach nieosiągalnej na Ziemi próżni. Poza tym w cieniu bazy łatwo uzyskiwać i utrzymywać bardzo niskie temperatury, jak też skupiając promie­ niowanie słoneczne za pomocą odpowiednich ukła­ dów optycznych — temperatury bardzo wysokie; wa­ runki po temu są tam znacznie lepsze niż na Ziemi. Wielką wagę dla fizyków ma możność badania w bazie pierwotnego promieniowania kosmicznego w postaci nieskażonej przez wpływ atmosfery naszej planety. Jeżeli zaś dodam, że cząstki tego promienio-

274

wania mają nieraz energie olbrzymie, nieosiągalne sztucznie nawet w największych akceleratorach, sta­ nie się zrozumiałe, iż nie chodzi tu tylko o akademicką ciekawość uczonych. Nikt nie kwestionuje już bo­ wiem chyba użyteczności fizyki jądrowej! Z kolei chemicy uzyskają w bazach orbitalnych możność przeprowadzania swych doświadczeń w wa­ runkach nieciężkości; trudno dziś przewidzieć, jakie rewelacje może to przynieść. Wystarczy tylko po­ wiedzieć, że w bazach satelitarnych istnieją warunki do otrzymywania znacznie czystszych chemicznie substancji niż na Ziemi. Już same korzyści naukowe, a wspomniałem tu tylko o niektórych i tylko pokrótce, w pełni uspra­ wiedliwiają więc potrzebę tworzenia baz orbital­ nych. Bazy te będą jednak dawać również bezpo­ średnie korzyści praktyczne, i to w wielu dziedzinach działalności ludzkiej. Wyliczenie można by zacząć od meteorologii. Nie wiem, czy czytelnicy tej książki zauważyli, ze od kilku lat prognozy meteorologiczne stały się znacznie dokładniejsze. Dzieje się tak nie bez powo­ du. Od dziesięciu już lat wykorzystywane są w spo­ sób operacyjny dane z meteorologicznych sztucznych satelitów Ziemi. Także w naszym kraju mamy na Śląsku stację, która te dane odbiera z satelitów ra­ dzieckich i amerykańskich. Wbrew temu, co zwykle się sądzi, nie chodzi tu tylko o obrazy zachmurzenia, gdyż z satelitów mierzy się też: temperaturę powietrza na różnych wysokościach, temperaturę wody i po­ wierzchni gruntu, ciśnienie atmosferyczne na różnych wysokościach, wilgotność atmosfery i całe mnóstwo innych czynników meteorologicznych. Jeżeli zaś weźmiemy pod uwagę, że obserwacje naziemnych stacji meteorologicznych obejmują tylko 1/6 powie-

275

rzchni naszej planety (!), stanie się zrozumiałe, dla­ czego kosmonautyka zrewolucjonizowała tę tak bardzo użyteczną dyscyplinę wiedzy. Uważa się, że dalszy rozwój meteorologii sateli­ tarnej pozwoli na opracowywanie precyzyjnych prog­ noz pogody na kilka dni naprzód. Mieć to będzie tak olbrzymią wartość dla rolnictwa, żeglugi morskiej i lotniczej, że materialne korzyści tylko stąd wynikające całkowicie pokryją wszystkie koszty łożone na roz­ wój kosmonautyki. Oczywiście istotny wkład wniosą tu bazy orbitalne, można bowiem będzie instalować na nich znacznie więcej niż dotąd meteorologicznych przyrządów po­ miarowych, które obsługiwać będą osobiście me­ teorologowie tam wysłani. Warto przypomnieć, że już teraz obserwacje kos­ monautów pozwalają zawczasu wykryć cyklony i in­ ne groźne zjawiska meteorologiczne i uprzedzić, jakie rejony powierzchni Ziemi są zagrożone. Ocaliło to wiele istnień ludzkich i niemałe zasoby materialne. Niezwykle ważne znaczenie mają dokonywane w bazach badania klimatologiczne. Na przykład obserwacja zasięgu lodów ma ogromną wagę dla niektórych rejonów naszej planety. Wystarczy wspo­ mnieć o żegludze w okolicach podbiegunowych. Nie trzeba chyba wyjaśniać praktycznej roli badań obfito­ ści opadów śniegu, grubości pokrywy śnieżnej i tem­ pa jej narastania lub topnienia. Badano już w bazach takie zjawiska, jak zagrożenie lawinowe w Alpach szwajcarskich. Na podstawie obfitości pokrywy śnieżnej można także prognozo­ wać niebezpieczeństwo powodzi. Z baz satelitarnych łatwo da się także śledzić warunki wodne w rzekach całego globu. Również i w ten sposób można za­ wczasu wykryć zagrożenie powodziowe, a w razie

276

wylewu operatywnie kierować zwalczaniem jego skutków. Obserwacja opadów deszczu pozwala też na sporządzanie prognoz powodziowych. Możliwe jest nawet wykrywanie z kosmosu obszarów wystę­ powania wód podziemnych i ich źródeł. Obecnie nadzwyczaj ważną sprawą jest ochrona środowiska naturalnego. Okazuje się, że z baz sateli­ tarnych wyśmienicie daje się rozpoznać zanieczysz­ czenia wód, łatwe jest więc wykrywanie źródeł tych zanieczyszczeń, ich charakteru i intensywności. Dos­ konale widać też zanieczyszczenia atmosferyczne. Załogi baz satelitarnych donosiły, że wręcz z prze­ rażeniem obserwują wygląd atmosfery ponad nie­ którymi rejonami powierzchni naszej planety — na przykład takimi, jak Zagłębie Ruhry... Z obserwacji wykonywanych z baz satelitarnych korzystać będzie oceanologia. W sytuacji, gdy większa część ludności naszego globu nie dojada lub wręcz głoduje, gdy 60 000 000 ludzi umiera corocznie z głodu, kompleksowe i racjonalne zagospodarowanie oceanów naszej planety staje się palącą potrzebą, zwłaszcza że zdaniem niektórych specjalistów może przynieść nawet likwidację głodu na Ziemi. Okazało się, że z baz orbitalnych łatwo można rozpoznać prądy morskie, a także obszary występo­ wania wód gorętszych i zimniejszych, mniej i bardziej słonych. A przecież wszystko to ma wpływ na obfitość ryb i innych organizmów żywych w morzach. Zresztą z baz satelitarnych możliwe jest nawet wykrywanie wielkich ławic ryb w oceanie, gdyż dają one charak­ terystyczne refleksy dla fal radarowych. Z baz orbitalnych z łatwością wykrywa się też na oceanach góry lodowe, które jeszcze i dziś powodują katastrofy morskie. Żegluga korzystać zresztą będzie z danych prze-

277

kazywanych z baz satelitarnych także i w inny spo­ sób. Na podstawie czynionych w nich obserwacji otrzymywać się będzie dane o aktualnej sytuacji do­ tyczącej prądów morskich, sfalowania morza i pogo­ dy, co pozwoli wytyczyć najkorzystniejszą trasę. Oczywiście z baz widać statki na morzach i ocea­ nach, co pozwoli operatywnie kierować ich ruchem, a ma to w niektórych akwenach olbrzymie znaczenie. Przechodząc do rolnictwa — z baz orbitalnych doskonale widać pola uprawne i rodzaj upraw. Można nawet określać stan wegetacji i to, czy rośliny są zdrowe, czy też zaatakowane przez szkodniki. Dane te są niezbędne dla operatywnego i racjonalnego działania służby rolnej, zarówno o zasięgu regional­ nym, jak i globalnym. W sytuacji chronicznych nie­ doborów żywnościowych na naszej planecie ta zu­ pełnie nowa możliwość zracjonalizowania gospodarki ma ogromne znaczenie. Z baz orbitalnych można badać rodzaj i stan gleby i to, czy nie ulega ona szkodliwej erozji. Doskonale daje się też stwierdzić stan nawilgocenia gleby, a na­ wet stan jej zasolenia. Nie trzeba uzasadniać, jak wielkie ma to znaczenie dla rolnictwa. Jeżeli chodzi o leśnictwo, to są jeszcze na naszej planecie rejony niemal dziewicze — dżungle nad Amazonką czy w Kongo, puszcze na północy Kanady czy tajga syberyjska. Obserwacja z baz satelitarnych daje jedyną właściwie możliwość ich operatywnego ewidencjonowania i inspekcjonowania. Można przy tym rozróżniać gatunki drzew, ich wiek i to, czy las jest zdrowy, czy zaatakowany przez szkodniki. Zresztą także i na terenach zagospodarowanych badania sa­ telitarne dają gospodarce leśnej nadzwyczaj cenne możliwości. Wystarczy wspomnieć, że z baz satelitarnych najszybciej udaje się odkryć pożary lasów

278

i stepów. Byliśmy już zresztą wielekroć świadkami odkrywania przez kosmonautów takich pożarów i przekazywania informacji na Ziemię. Korzyści, jakie z baz orbitalnych uzyska służba geodezyjna i kartograficzna, są nieocenione. Jak wiadomo, proces opracowywania map — zwłaszcza dużych rejonów Ziemi i w wielkiej skali — jest nie­ zwykle żmudny, a tym samym kosztowny i długotrwa­ ły. Tymczasem na Ziemi zachodzi obecnie tyle zmian, że z reguły jeszcze przed wydrukowaniem mapa taka jest nieaktualna. Powstaje swego rodzaju błędne koło — zanim się zakończy aktualizację, całą pracę trzeba zaczynać od nowa. Powstanie baz satelitar­ nych stwarza jedyną właściwie szansę operatywnego i racjonalnego rozwiązywania tego problemu, i to o wiele tańszym kosztem niż przy użyciu — co się robi obecnie — fotogrametrii lotniczej. Bazy orbitalne stwarzają też zupełnie nowe możli­ wości dla geologii. Okazało się, że z kosmosu widać na powierzchni Ziemi struktury geologiczne, których nie da się dojrzeć ani w czasie badań naziemnych, ani z samolotów. Ma to nie tylko duże znaczenie naukowe, ale także olbrzymie znaczenie praktyczne. Jest przecież faktem, że złoża użytecznych minerałów nie są nieograniczenie wielkie, że ulegają wyczerpa­ niu. Wciąż istnieje więc paląca potrzeba odkrywania nowych bogactw mineralnych, a to właśnie ułatwiają obserwacje czynione z baz satelitarnych. Oczywiście czytający to nie powinien odnieść wra­ żenia, że kosmonauci obserwują Ziemię gołym okiem, czy też przez lornetki. W rzeczywistości korzysta się bowiem przede wszystkim z fotografii dokonywanych za pomocą specjalnych kamer z wielkimi obiektywami. Fotografuje się przy tym w promieniowaniu o różnej długości fal, w tym — w promieniowaniu podczer-

279

wonym i nadfioletowym. Bada się też polaryzację światła pochodzącego od różnych obiektów na Ziemi. Fotografie takie są następnie laboratoryjnie opracowywane, co pozwala na wyróżnienie cech obrazu niewidocznego gołym okiem. Nie poprzestaje się przy tym tylko na fotografowa­ niu. Stosowane są także metody radarowej obserwacji powierzchni Ziemi, badanie pola magnetycznego, grawitacyjnego i szereg innych. Stwarza to zupełnie nowe możliwości prowadzenia badań geologicznych i poszukiwania zasobów naturalnych. Stwierdzono na przykład, że roślinność porastająca rejony Ziemi, na których znajdują się złoża ropy naftowej, ma inny wygląd niż taka sama roślinność tam, gdzie owych złóż nie ma (!). Nie trzeba uza­ sadniać praktycznego znaczenia tego odkrycia. Wszakże ropa naftowa — wprost niezbędna dla współczesnej cywilizacji — jest jednym z najszybciej wyczerpujących się surowców mineralnych. Opisane wyżej badania prowadzone w bazach orbitalnych przynosić będą oczywiście całkowicie konkretne i wymierne korzyści, ich wartość można wyrazić w pieniądzach. Oto jak wygląda taka ocena, dokonana przez specjalistów amerykańskich: Roczne korzyści w milionach dolarów Dziedzina działania

Dla

USA

Pierwszy W perspeokres ktywie Gospodarka rolna i leśna Geologia i hydrologia Oceanologia i gospodarka morska Geografia Meteorologia Razem

280

26

Dla

całej

Ziemi

Pierwszy W perspeokres ktywie

840

130

11 000

170

2 500

620

6 000

350 9

3 500 100

800

7 000

500 1055

29 500 36 440

33

800

1000

83 000

2583

107 800

Z powyższego widać, że już obecnie Stany Zjed­ noczone odnoszą dzięki technice kosmicznej zysk w wysokości przeszło miliarda dolarów, i to tylko w wyliczonych pięciu dziedzinach działalności. W per­ spektywie zysk ten ma wynieść przeszło 35 miliardów dolarów rocznie, czyli półtora raza więcej, niż koszto­ wał program zdobycia Księżyca (!). Jeżeli chodzi o całą Ziemię, to już teraz zysk przekracza 2,5 miliarda dolarów, a w perspektywie ma przekroczyć 100 mi­ liardów dolarów rocznie! Wbrew temu, co się dość często mówi o kosmonautyce, wcale nie jest ona „wyrzucaniem pieniędzy w kosmos", ale już obecnie przynosi istotne korzyści materialne, a w przyszłości stanie się jedną z najbardziej dochodowych dziedzin działalności ludzkiej w miarę coraz pełniejszego wy­ korzystania bliskoziemskich baz satelitarnych. Zwłasz­ cza że korzyści nie ograniczą się przecież tylko do dziedzin wyliczonych w tabeli... Gdy mowa o użytkowej roli baz orbitalnych, nie można zapomnieć o... „przemyśle kosmicznym". Co prawda do niedawna traktowany mógł być jak mrzon­ ki fantastów, obecnie jednak uważa się, że jest to tylko kwestia czasu. Z badań przeprowadzonych podczas lotów kos­ micznych, a zwłaszcza z badań na bazach orbital­ nych wynika, że bazy te stwarzają jedyne w swoim rodzaju i niemożliwe do osiągnięcia gdzie indziej warunki dla produkcji pewnych tworzyw. Wynika to przede wszystkim z braku odczuwania w swobodnym locie kosmicznym siły ciążenia, a pociąga za sobą szereg istotnych skutków. Okazało się więc, że na bazach orbitalnych można otrzymywać pianę metalową. Jest to tworzywo, o którym od dawna marzyli konstruktorzy. Odznacza się wielką wytrzymałością przy nadzwyczajnej lek-

281

kości, źle przewodzi ciepło, może być łatwo obra­ biane. Okazało się też, że łatwo jest tam otrzymać kul­ ki metalowe, po prostu delikatnie wylewając roz­ topiony metal w powietrze, gdzie zastyga w postaci idealnie okrągłej. Stwierdzono także, że zastygający w warunkach nieciężkości metal bardziej równomiernie krystalizuje, czyli daje bardziej jednorodne, a tym samym wytrzymalsze tworzywo. Zjawisko to zamierza się wykorzystać do produkcji łopatek lotniczych sil­ ników odrzutowych, co pozwoli na podwyższenie w nich temperatury w stopniu zwiększającym o 20 % sprawność! Odkryto też, że w warunkach nieciężkości możliwe jest otrzymywanie stopów metali nie dających się uzyskać na Ziemi, dlatego że nie mieszają się one ze sobą. Otwiera to zupełnie nowe perspektywy w dzie­ dzinie tworzyw konstrukcyjnych. W warunkach nieciężkości i niemal idealnej próżni również inaczej przebiega łączenie metali. Przepro­ wadzone w bazach satelitarnych badania wykazały nadspodziewanie dobrą jakość połączeń lutowanych i spawanych. Wyniki tych prac określono jako naj­ lepsze połączenia, jakie kiedykolwiek wykonano taki­ mi metodami. Osobną dziedzinę badań stanowi obserwacja two­ rzenia się kryształów. Odkryto, że w warunkach nie­ ciężkości kształtują się one szybciej, uzyskują większe rozmiary i są bardziej jednorodne niż w warunkach ziemskich. Łatwiej też jest je pozbawiać ewentual­ nych zanieczyszczeń. Ma to olbrzymie znaczenie praktyczne dla techniki półprzewodnikowej i lase­ rowej, a obie te dziedziny należą do najnowocześniej­ szych, najszybciej się rozwijających i odgrywających coraz większą rolę. Na podstawie powyższego nie należy oczywiście

282

sądzić, że w bazach satelitarnych zakładać się będzie huty, powiedzmy, takie jak Huta Warszawa. Mnie­ mania te byłyby bardzo naiwne. Już dzisiaj można jednak uznać za realne umiesz­ czenie tam niewielkich zakładów produkujących two­ rzywa, których nie potrzeba zbyt wiele, ale które mu­ szą się odznaczać specjalnymi właściwościami. Na­ leży się spodziewać, że w pierwszym rzędzie doty­ czyć to będzie produkcji materiałów potrzebnych fabrykom półprzewodników i fabrykom urządzeń laserowych, a także fabrykom farmaceutycznym. Odpada przy tym — co ważne — problem energii; niezbędną dla działania tych wytwórni energię da się bowiem uzyskać w łatwy sposób i „za darmo". Jak się zdaje, wykorzystywać się będzie w tym celu przede wszystkim prąd elektryczny produkowany w foto­ ogniwach słonecznych. Wobec braku atmosfery łatwo też będzie konstruować piece słoneczne, zwłaszcza że nie będą one przecież miały ciężaru. Istnieje też pomysł umieszczenia na bazach satelitarnych ol­ brzymich, o wielokilometrowych rozmiarach kolek­ torów energii słonecznej, która byłaby następnie przesyłana do stacji odbiorczych na Ziemi, na przy­ kład za pośrednictwem ultrakrótkofalowych nadaj­ ników radiowych o niezwykle wielkiej mocy. Jeżeli jest to nawet pomysł przedwczesny, to jednak w dobie kryzysu energetycznego z pewnością zasługuje na uwagę. Fantastyczna i przedwczesna może wydawać się myśl o instalowaniu na bazach satelitarnych wielkich zwierciadeł do oświetlania w nocy pewnych rejonów Ziemi. Urzeczywistniono już jednak wiele z pozoru nierealnych projektów, może i ten kiedyś stanie się rzeczywistością... Wreszcie sama kosmonautyka... Bazy orbitalne

283

będą stanowić najlepsze miejsce do prób wszelkiego rodzaju sprzętu potrzebnego do realizacji coraz am­ bitniejszych programów podboju kosmosu i naj­ dogodniejsze miejsce zaprawy kosmonautów przed dalekimi podróżami na przykład na planetę Mars, czy nawet na księżyce Jowisza. W bazach orbitalnych powstaną laboratoria do badań w dziedzinie biologii i medycyny kosmicznej. Nie jest wykluczone, że w warunkach nieciężkości da się stworzyć nowe odmiany roślin czy zwierząt, posiadające nowe a użyteczne dla nas cechy. Jest bardzo prawdopodobne, że korzystając z innego przebiegu reakcji chemicznych i procesów fizycznych, można będzie produkować nowe rodzaje lekarstw. Nie jest też wykluczone, że bazy zostaną wykorzy­ stane jako swego rodzaju sanatoria — na przykład dla ludzi ciężko chorych na serce — gdyż jak dziś wiemy, przebywanie w warunkach nieciężkości znacz­ nie zmniejsza wysiłek serca. Co prawda, pojawia się pytanie, jak ciężko chorzy ludzie przetrzymają lot z powierzchni Ziemi do bazy satelitarnej, uciążliwy obecnie przecież nawet dla zdrowych i dobrze wytrenowanych kosmonautów, ale spodziewać się prze­ cież można, że z czasem opracuje się środki komuni­ kacji bardziej komfortowe niż współczesne rakiety nośne. Może rolę takiego środka będzie pełnić nowy rodzaj statku kosmicznego, kosmoplan, którego pier­ wsze próby zaczęto już w Stanach Zjednoczonych. Oczywiście w perspektywie bliskoziemskie bazy orbitalne staną się urządzeniami trwałymi, których istnienie obliczone będzie na całe lata. Załogi też będą na nich przebywać o wiele dłużej niż obecnie i nikogo nie będzie dziwić pół roku lub więcej spędzo­ ne poza Ziemią. Nie będzie już wtedy możliwe tolerowanie nie-

284

ciężkości w przedziałach mieszkalnych baz. Rozpa­ truje się więc projekty wprawiania części mieszkal­ nych w ruch wirowy, dzięki czemu pojawiać się w nich będzie siła odśrodkowa, zastępująca siłę ciążenia. Naturalnie nastręczy to wiele problemów technicznych, ale trudno dziś wątpić, że zostaną one rozwiązane. Trzeba będzie wówczas instalować na bazach or­ bitalnych specjalne schrony przeciwpromienne, aby chronić załogę przed skutkami rozbłysków na Słoń­ cu. W trakcie tworzenia przyszłych baz satelitarnych opanuje się technikę budowy w kosmosie obiektów o niemal dowolnie dużych rozmiarach. Jak wiemy, obecnie bazy są wysyłane z Ziemi w całości za po­ mocą odpowiednio wielkich rakiet nośnych. Choć rozmiary i masa baz Salut czy Skylab wprawiają nas w podziw i entuzjazm, to jednak są one karzełkami w porównaniu z tym, co umieszczać się będzie w przestrzeni kosmicznej w przyszłości. Oczywiście tak wielkich baz nie będzie już można wysyłać w całości. Budowa odpowiednio drogich rakiet, choć tworzy się ich koncepcje (Naxos, Rhombus), nie wydaje się racjonalna, toteż prawie na pewno postępować się będzie inaczej, a mianowicie bazy będą wysyłane w częściach. Szeroko zastosuje się tu zapewne technikę modułową. Wysyłając na przykład trzy bazy Salut i łącząc je w jedną zwartą całość, uzyska się wcale nie mały obiekt, przy czym każda z części może oczywiście mieć inne wyposażenie i przeznaczenie, a nawet inną konfigurację zewnętrz­ ną. Wysyłając dziesięć takich obiektów można będzie zmontować w kosmosie małe „miasteczko". Jeżeli kiedykolwiek dojdzie do realizacji wypraw załogowych na planetę Mars czy na księżyce Jowisza,

285

to oczywiście będą do tego potrzebne olbrzymie statki kosmiczne. Ich wysłanie z Ziemi w całości jest niemożliwe, gdyż wymagałoby tak monstrualnie wiel­ kich rakiet nośnych, że ich budowa stałaby się non­ sensownym przedsięwzięciem. Dla konstruowania bardzo wielkich rakiet nośnych wykorzysta się więc technikę montażu w kosmosie. Po zmontowaniu takiego statku jako sztucznego sa­ telity Ziemi dostawi się na niego wyposażenie, na­ stępnie materiały pędne dla silników rakietowych, na koniec wreszcie przybędzie załoga, mająca odbyć wyprawę. Po dokładnym skontrolowaniu urządzeń statku załoga uruchomi silniki rakietowe i odleci ku celowi podróży. (Warto więc zauważyć, że te wielkie obiekty nie będą montowane na bazach satelitar­ nych, jak to się zwykle pisze, ale jako bazy, które po zmontowaniu odlecą w przestrzeń). Na zakończenie trzeba też wspomnieć o powszech­ nym mniemaniu, że bliskoziemskie bazy orbitalne umożliwią pełne zagospodarowanie Księżyca. Wyptawy na Księżyc wyruszać wtedy będą nie z po­ wierzchni Ziemi, ale z bliskoziemskich baz satelitar­ nych, na które też nastąpi powrót. Nie jest nawet wykluczone, że w przyszłości powstaną bazy sateli­ tarne także i wokół Księżyca. Wówczas podróż na Księżyc odbywać się będzie według schematu — najpierw z Ziemi na bliskoziemską bazę satelitarną, następnie z bazy tej na bliskoksiężycową bazę sateli­ tarną i wreszcie z tej bazy na powierzchnię Księżyca. (Podróż powrotna odbędzie się według tego samego schematu, tyle że w odwrotnej kolejności, przy czym jej poszczególne etapy pokonywane będą na odręb­ nych statkach kosmicznych). Nie jest wykluczone, że wówczas loty ludzi na Księżyc staną się stosunko­ wo pospolite.

286

Wielu wybitnych specjalistów z dziedziny kosmo­ nautyki sądzi, iż radzieckie załogowe wyprawy na Księżyc zostaną właśnie zrealizowane przy wykorzy­ staniu bliskoziemskich baz satelitarnych, może już nawet baz typu Salut. Gdy zaś dojdzie do tych wypraw, stanie się chyba też możliwy lot na Księżyc — polskiego selenonauty...