2018. január 6., szombat

A Szovjet / Orosz emberes űrprogram története I.

A szovjet űrhajózás sötét nyitánya

Akikről nem szóltak a kommünikében...

A szovjet rakétaprogram gyökerei még az 1930-as évekig nyúlnak vissza, amikor egy maréknyi tehetséges mérnök nekiállt folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművekkel kísérletezni. Az állami felügyeletű kisebb csoportokat 1933-ban vonták össze a Sugárhajtású Meghajtás Kutató Intézetté, ahol egy fiatal, de karizmatikus vezető, bizonyos Szergej Pavlovics Koroljov lett az igazgató-helyettes, és többek között egy másik tehetséges mérnök, Valentyin Petrovics Glusko is a kezei alatt dolgozott. Csakhogy jött 1938, és a szovjet titkosrendőrség, az NKVD egymás után hurcolta el, kínozta meg, és végezte ki, küldte a börtönbe és/vagy a Gulágra az intézet tagjait – Koroljovot állítólag Glusko vallomása alapján.



Szergej Korojlovról az elfogása után, és két évvel később készült fotók

Koroljov és Glusko a szerencsésebbek közé tartozott, noha előbbi nem egész egy évnyi kényszermunka alatt (ennek jó részét a Kolima régióban található aranybányában, ahol hatalmas volt a halálozási arány) skorbutban elvesztette a fogai többségét, és egészsége is megrokkant. A háború éveiben a Gulágot túlélt mérnökök kvázi továbbra is kényszermunkára ítélve dolgoztak, a külvilágtól elzártan, de immár tervezőmérnöki feladatokkal ellátva. Ezeket a tervezőirodákat 'Saraska' (egy szlengből származó szó, ami a tolvajokra, bűnözőkre utal) néven ismerték, és az elsőt Andrej Tupoljev tervezőmérnök alatt állították fel - feltehetően maga Tupoljev volt az, aki Koroljovot kimentette a gulágról, hiszen ismerhette, lévén az 1920-as években Tupoljev a Moszkvai Technikai Főiskolán oktatott, Koroljov pedig az egyik tanyítványa volt. 1942-ben viszont átkerült az folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművekkel foglalkozó OKB-16 tervezőirodába, mégpedig Glusko alá, és a hátralévő években rakétahajtóművekkel foglalkoztak. Csak 1944-ben, különleges engedéllyel kapták vissza szabadságukat. Glusko továbbra is rakétahajtóművek fejlesztésével foglalkozott, és az OKB-16-ból leválasztott tervezőirodája az OKB-456 lett. Koroljov is saját tervezőirodát (az OKB-1-et) kapott, és a rakéták fejlesztését kapta feladatul, de elsődlegesen a német rakétaprogram feltárása és annak eszközeinek vizsgálata volt az első feladata.



A kép előterében Hermann Oberth, balra tőle Arthur Rudolph, jobbra mögötte pedig Wernher von Braun, a világháború utáni amerikai rakétaprogram megalapozói

A II. Világháború vége után egy hidegháború indult meg a Szovjetunió és a többi Szövetséges hatalom között, ehhez pedig mindkét fél felhasználta a náci Németországtól megszerzett technológiai tudást, gyakorlatilag mindent, amiben a németek a szövetségesek előtt jártak (de legalábbis igen jó eredményeket tettek le az asztalra), legyen szó tengeralattjáró-technológiákról, harckocsikról vagy vadászrepülőgépekről, de mindenek előtt a ballisztikus rakéták érdekelték a feleket. A legismertebb tudósok többségét, Wernher von Braunnal az élen, az Egyesült Államokba menekítették az Operation Paperclip keretében (összesen mintegy 1 600 tudóst és mérnököt), hogy ott folytassák kutatásaikat (mindezt úgy, hogy addig gyakorlatilag figyelmen kívül hagyták a 'saját' rakéta-zsenijüket, Robert Goddard-ot, aki 1945-ben elhunyt).

A szovjeteknek is voltak saját 'németjeik', akiket először arra használtak, hogy az A4 (V-2) rakétákkal kapcsolatos helyszíneket, gyártósorokat és terveket felfedjék és megszerezzék. Ezt nem kicsit nehezítette, hogy bár Penemündét a szovjetek szállták meg, a gyártásért felelős Nordhausen-i egységet az amerikaiak, akik szinte minden mozgatható dolgot elvittek onnan. Boris Csertok, az egyik orosz mérnök, aki a német rakétaprogram feltámasztásáért volt felelős még azt is felvetette, hogy von Braunt elrabolják, de végül félve az esetleges következményektől ezt mégse tette meg (kollégái később eme döntése miatt úgy jellemezték "az ember aki miatt elvesztettük a Holdra szállásért folyó versenyt"). 1946-ban a német szakembereket elkezdték deportálni a Szovjetunióba (ezt úgy kell elképzelni, hogy hajnali négy órakor a Vörös Hadsereg katonái dörömbölnek az ajtón, és közlik, hogy öt éves önkéntes munkavégzésre a Szovjetunióba indultok - Most rögtön), alapvetően azért, mert féltek attól, hogy a szovjetek által megszállt területeken nem kommunista-barát kormány fog hatalomra jutni, és így elveszíthetik a Németország által birtokolt tudást. Különféle szakterületen dolgozó mérnökök és családtagjaik (a pontos szám nem ismert, nagyságrendileg 6-7, más források szerint akár 10-15 ezer emberről is szó lehetett) szét lettek szórva a különféle tervezőirodák és gyárak között. Az első időben aktívan részt vettek az első szovjet rakéta (másolatok) megalkotásában Koroljov irányítása alatt, viszont a nagy hatótávolságú rakéták fejlesztése közben szabályosan versengtek egymással a Koroljov és a Helmut Gröttrup vezetésével fejlesztett megoldások - és az esetek nagy részében a német tervek voltak azok, amelyek életképesebbek voltak, ám ettől még sokszor nem azokat valósították meg.


Helmut Gröttrup

A német mérnökök helyzete cseppet sem volt egyszerű, először a lehetetlen körülményekkel kellett megküzdeniük (például megesett, hogy a kitűzött tervezőirodában nem volt sem tervezőasztal, sem rajzeszköz), de a szovjet minisztériumok egymással való versengésével, illetve a szovjet munkatársak némelyikének (bizonyos szinten érthető) rosszindulatával is. Helmut Gröttrup, aki a rakétafejlesztésekért felelős csoportot vezetője megkérdezte Dmitri Ustínov minisztert, hogy mikor térhetnek vissza (Kelet-)Németországba. Ustínov válasza tömören annyi volt: "Amint épít egy rakétát, amely képes megkerülni a Földet!".

Azért Gröttrup-ot nem kellett félteni, például eleve tárgyalások árán volt hajlandó együttműködni, fizetést és egy megfelelő méretű villát kért lakhatásra az együttműködésért cserébe, illetve bizonyos szintig munkatársai életkörülményeit is próbálta biztosítani (e téren már ellentmondásosabbak a források). Akár hogy is,1947-re a problémák legtöbbjén sikerült felülkerekedniük, sőt, a németek fizetése is egyre nagyobb lett - konkrétan a szovjet mérnököknél is többet kereshettek, például Gröttrup 8 500 rubelt kapott havonta, míg kvázi nagyfőnöke, Koroljov "mindössze" 6 000 rubelt, és egy átlagos német mérnök is 4 000-et keresett (egy átlagos szovjet mérnök havi apanázsa 1 000 rubel körül volt). A szovjeteknek viszont csak addig kellettek a németek, amíg minden tudásukat át nem adták. A továbbfejlesztett hajtóművek, rakéták tervezésében és gyártásában már nem vettek részt (pontosabban egyszerűen kihagyták belőle őket) és az 1950-es években mindannyiban haza is térhettek.



  Korai szovjet ballisztikus rakéták, letagadni se nagyon lehet, hogy mi volt a fejlesztésük alapja...

Az A-4 (vagy ismertebb nevén V2) rakétára épülő megoldások (R-1, R-2, R-3, R-5) után az 1950-es évek legelején egy olyan megoldással álltak elő az R-6 rakétában, amely már két fokozatúra készült, vagyis az első fokozat hajtóművével indítják el, majd amikor a fokozat tartályai kiürülnek, a fokozatot leválasztják, és a második fokozat hajtóműve beindul, tovább gyorsítva a (megmaradt, könnyebb) rakétát. Mégpedig úgy, hogy négy gyorsító fokozat veszi körbe az első fokozatot, induláskor a gyorsító fokozatokat beindítják, és ha minden rendben lévőnek tűnik (mivel ezek tolóereje kevés ahhoz, hogy elemelkedjen az indítóállásról), beindítják a középen lévő második fokozatot is, és elindul a rakéta. Mintegy két perc után a gyorsító fokozatok kifogynak és leválnak, a középső fokozat pedig megy tovább célja felé - majd mintegy 6 perccel az indítás után abból is kifogy a hajtóanyag. (Megj.: a terv egy csomó buktatót kikerült így, például mivel mindegyik fokozat már az indításkor működésbe lép, így nem kellett a repülés közbeni beindítás problémájával foglalkozni).

Egy RD-107-es hajtómű, jól látható, hogy középen fent egy hatalmas turbopumpa látja el a négy égőteret

A ballisztikus rakétának 8000 km feletti hatótávolságra kellett 3, majd később (miután a harci fej nehezebb lett, mint tervezték) 5,5 tonnányi hasznos terhet eljuttatni, de az épülőfélben lévő, Glusko és a német mérnökök által megtervezett RD-105/106 hajtóművekkel (amelyek az első szovjet folyékony oxigén / kerozin hajtóanyagú hajtóművek voltak, szemben az A-4-esnél használt alkohol-víz / folyékony oxigén hajtóanyagúakkal) ezt nem lehetett megoldani, a hajtóműveket nagyobbra építeni pedig kockázatos vállalkozásnak tűnt (a nagyobb méretű égéstérben nehezen kontrollálható az égés). A gordiuszi csomót úgy vágták át, hogy négy rakétahajtóművet építettek össze, egy közös turbó-pumpával ellátva őket üzemanyaggal - ez az RD-107/108 hajtómű. A nagyobb méretű rakéta az R-7 jelölést kapta, és ez az alapja egy ma is igencsak élő rakétacsaládnak, amelyet leginkább Szojuz-ként ismerünk.

Csak hogy az első időkben a rakétafejlesztések eléggé mostoha körülmények között zajlottak. Az OKB-1 számára kijelölt gyárépületekben a háborúban tüzérségi eszközöket gyártottak, és az épület maga az 1950-es évek közepéig nem lett helyreállítva, így nem volt benne fűtés (egyes visszaemlékezések szerint nem ritkán melegebb volt kint, mint bent), a tető pedig beázott. A munkások életkörülményei is eléggé szörnyűek voltak az első időkben, pincékben, barakokkban, egyeseknek sátrakban kellett lakniuk, amíg a környező lakóépületeket nem sikerült újjáépíteni.

Az egyik első R-7 tesztindítás archív felvétele

De az R-7-nek is számtalan technikai nehézséggel kellett megküzdenie, például hogy építsék meg, szereljék össze, szállítsák majd állítsák fel a hatalmas rakétát? A szovjet (német) megoldás az volt, hogy vízszintesen zajlik az építés és az összeépítés, majd a szállítás az indítóállásra, és ott egy támasztókeret segítségével állítsák függőlegesbe. Hatalmas gondot okozott a rakéta irányítására szánt apró (un. vernier) hajtóművek fejlesztése, a gyorsító fokozatokon 2-2, a középső fokozaton 4db ilyet terveztek használni, ezek a gyorsító fokozaton egy adott irányba voltak kitéríthetőek, a középső fokozaton mindegyik 90 fokkal eltolva egy-egy irányban. Csakhogy a fejlesztéssel megbízott Glusko-iroda nem volt éppenséggel együttműködő, ráadásul a feladatot sem sikerült megoldaniuk, így Koroljov "házon belül", a saját irodájában bízott meg egy mérnökcsoportot a megvalósítással...


Az R-7 program fejlődése, balra az első változat tervei, még RD-105/-106 hajtóművekkel, középen a végső változata a ballisztikus rakétának, immár négy égőteres RD-107/-108 hajtóművekkel, jobbra a Szputnyik-1 féle változat

Koroljov a nehézségek ellenére cseppet sem bánta, hogy egyre nagyobb rakétákat kért tőle a hadsereg, mivel a céljai között szerepelt a világűr is. 1954 óta folyamatosan puhította a Szovjet vezetést ezzel kapcsolatosan, miután Mihail Tyihonravov segítségével komplett tudományos programot is fel tudott állítani a terveihez. Segítséget kapott az Amerikaiaktól is, Dwight Eisenhower amerikai elnök 1955 július 29.-én bejelentette, hogy az Egyesült Államok a Nemzetközi Geofizikai Évben (vagyis 1957-58-ban) felbocsátja első műholdját. A szovjet mérnökök sebességbe kapcsoltak, bevetettek minden lehetséges érvet, ami a szovjet űrprogram életre hívása mellett szólt, Koroljov a pártvezetést arra figyelmeztette, hogy Wernher von Braun 7000 tonnás óriásrakétát épít az amerikaiaknak, ami mellett eltörpül a 280 tonnásra tervezett, még csak formálódó R-7 (érdekes kérdés, hogy Koroljov mennyire vette vajon komolyan a von Braun féle ötleteléseket, hiszen tisztában kellett lennie, hogy a német rakétamérnök agyréme eléggé irreális).


Von Braun és óriás-rakétájának makettje

Azonban mindenek előtt Hruscsovot kellett meggyőznie - ehhez egy 1956 február 27.-es látogatását használta fel, ahol bemutatták az R-7 (belső megnevezése: 8K71) rakéta életnagyságú makettjét, és felfedték, hogy e segítségével hamarosan a Szovjetunió csapást mérhet az Egyesült Államokra. Hruscsov visszaemlékezéseiben megjegyezte, hogy mekkora sokk volt számára az egész - Sztálin minden védelmi iparra vonatkozó döntést maga hozott meg, és nem engedte, hogy potenciális utódai tudjanak róla. Tehát mikor Hruscsov hatalomra került, és később Koroljov végre beszélni tudott vele, majd bemutatta azt, hogy min dolgoznak, saját bevallása szerint úgy néztek a párt vezetői a hatalmas rakétatestre, mint bárányok egy új kapura.
 
Koroljov pedig igyekezett rájátszani a hidegháború versengéseire, mely szerint márpedig a Szovjeteknek kellene az elsőséget megszerezni, és bizonyítani felsőbbrendűségét. Mellesleg pedig viszonylag szerény költségek árán akár Föld körüli pályára lehet állítani a segítségével egy műholdat. Hruscsovot első sorban a stratégiai fegyver foglalkoztatta, de az sem hagyta hidegen, hogy a nyugati világot a világűr előbb való elérésével alázza egy kicsit meg - tehát rábólintott a programra. Ez persze nem kicsit dühítette is a katonai vezetést, ők ugyanis úgy vélték, hogy a fejlesztőmérnököknek a ballisztikus rakétaprogramra kellene koncentrálniuk, a világűr ráér majd akkor, ha már a fegyverprogram sikeresen a sorozatgyártási fázisba ér, és a fegyver valóban bevethető lesz.


A Szputnyik-1 felépítése, a középső "dobozt" leginkább a három cink-ezüst akkumulátor töltötte ki

Volt viszont két nagy gond. A Tyihonravov vezetésével készülő Objekt D (az Objekt A, B és V a harci fejek jelzése volt) tudományos műhold lassacskán készült csak, ráadásul több száz kilogrammot nyomott, miközben az R-7 hajtóművei a vártnál kisebb teljesítményt nyújtottak. Mivel az Egyesült Államok 1957 júliusára tűzte ki a saját műholdjának indítását, ezért Koroljov vészforgatókönyvet léptetett életbe, a létező legegyszerűbb műholdat (Prosztyejsij Szputnyik, innen a belső elnevezése is, PSz-1) kell felbocsátani. A "mindössze" 86kg-os, 58cm-es fém gömbbe két rádióadót (20 és 40Mhz-est) és akkumulátorokat építettek, és négy hosszú antennával látták el.


Az R-7 ballisztikus rakéta metszete

A másik probléma maga a hordozóeszköz. Az első R-7 rakéta 1957 májusában hagyta el először az indítóállást, ám szinte egyből tűz ütött ki az egyik gyorsító fokozatban, és a rakéta 400km-re az indítóállástól csapódott be. Június 11.-én újabb indítási kísérlet következett, de elkezdett a hossztengelye mentén forogni, és a 33. másodpercben szétrobbant. Augusztus 21.-én azonban sikeres indítást hajtottak végre, és mintegy 6 000 km-re az indítóállástól a Csendes-óceánba zuhant a harci fej súlymakettje. Pár nappal később a Szovjetunió bejelentette, hogy sikerrel tesztelt egy többfokozatú interkontinentális rakétát - ezzel pedig bizony alaposan megelőzték az amerikaiakat, akik 1957 december 17.-én könyvelhették el az első sikeres Atlas A tesztrepülésüket.


A Szputnyik-1 indítása

1957 október 4.-én a Szputnyik-1 elindulhatott tehát a világűrbe, miután a rakéta bizonyította képességeit - és ha a több tonnás harci fej helyére helyezik az apró műholdat, nem okozhat problémát annak keringési pályára állítása. A rakéta több téren nem az elvártak szerint működött, az egyik gyorsító fokozatban a tolóerő a többinél lassabban épült fel, így a rakéta lassan dőlni kezdett, amit az automata irányítórendszer a kormányfúvókák kitérítésével próbált korrigálni, végül a tolóerő a renitens fokozatban is helyre állt, és a rakéta tovább emelkedhetett, de a vártnál korábban kifogyott a középső fokozatból a kerozin, így több, mint 300kg fel nem használt oxigén maradt a tartályokban, arról nem is szólva, hogy a hajtóanyag "lötyögése" miatt kis mértékben imbolygott végig a rakéta. Így az elért pálya alacsonyabb volt, mint azt tervezték, de a mintegy 215 x 950 km-es keringési pálya kellően stabil volt ahhoz, hogy az indítást teljes sikernek könyveljék el, és az apró műhold 22 napon át sugározta rádiójeleit.


A The New York Times 1957 október 5-ei, délutáni kiadása, amely a Szputnyik-1 sikerét harsogja

Ami a frászt hozta a nyugati országokra. Egészen addig az volt a meggyőződés, hogy a Szovjetuniói mind tudományos / technikai, mint oktatási, mind katonai téren messze le van maradva az Egyesült Államoktól, és adott esetben egy nukleáris háború is egyoldalú lenne, hiszen az amerikai bombázók képesek elérni a Szovjetuniót, míg a szovjeteknek kevés és kis hatótávolságú bombázógépük van, amelyek könnyű prédák lennének az amerikai vadászgépeknek. A Szputnyik-1 ezt a vélekedést teljesen a másik véglet felé lökte, mely szerint a szovjetek nemhogy alsóbbrendűbbek, de egyenesen tehetségesebbek, illetve nyilvánvalóvá kezdett válni, hogy egy új világháború esetén már az Egyesült Államok sincs biztonságban. Eisenhower először még nem vette komolyan a fenyegetést, de végül úgy döntött, hogy nem hagyhatja a szovjeteket az élre törni, így létre hívta a NASA-t, ami alá igyekeztek egyesíteni a párhuzamos rakéta és űrprogramjait az Egyesült Államok Hadseregének, Légierőjének és az állami NACA irodának (akik eddig egymástól függetlenül, egymással versenyezve saját rakétaprogramokat tartottak fent). Ez a döntés volt az, amivel valóban elindult az űrversenyt...


Az űrverseny megkezdődik...

A szovjeteknek igazából már 1956-ban volt egy felvázolt útvonalterük arra, hogy is kellene a világűr meghódítását megvalósítani. Az első lépés a Szputnyik volt, igaz még kifejezetten a tudományos célokra szolgáló Objekt D-vel kezdve. Aztán egy élőlényt, egy kutyát kellene felküldeni, hogy megvizsgálják nincs-e odafent valami olyan veszélyforrás, ami alapból kizárja az emberi utazást, illetve hogy tapasztalatokat szerezzenek arról, hogy viselkedik egy élőlény odafent. Utána viszont már egyenesen a Hold túlsó felének való lefotózása lenne a következő lépcsőfok.
Az űrprogram viszont a sikerének áldozatává kezdett válni. A titoktartási mánia és az egyre több és több ezt garantálni igyekvő döntés igencsak megnehezítette a fejlesztést. A rakétákat is hétpecsétes titokként kezelték - az R-7-ről az első képeket 10 évvel az indítás után kezdték el nyilvánosságra hozni, miközben a korábbi ballisztikus rakétákat büszkén mutogatták a Vörös téren zajló felvonulásokon. De mindenek előtt a szovjetek betegesen titkolták Koroljovot, és a rakétaprogramban betöltött szerepét. A hivatalos verzió az volt, hogy Leonyid Szedov akadémikus a rakétaprogram vezetője, őt dicsérték a kommünikékben, ő tartott előadásokat (amelyek nem tartalmaztak részleteket), ő aratta le a babérokat - ez persze sem Koroljovnak, sem Szedovnak nem volt kényelmes helyzet, de mindkettőjüknek el kellett fogadni, hogy ez bizony most így működik.


Leonyid Szedov akadémikus (középen), Frederick Durant (jobbra) és K. F. Ogorodnyikov Professzor az 1955-ös perui Nemzetközi Asztronautikai Kongresszuson, Szedov volt a szovjet rakétaprogram kirakatembere....

A Szputnyik-1 már ott kering fent, mindössze a negyedik R-7 rakétaindítás árán, amelyből ez volt az első direkt világűrbe indítottként. Koroljev saját irányítású OKB-1 tervezőirodájában a mérnökök az állami kitüntetések és bónuszok, meg egy rövid extra szabadságolást élvezték. Viszont Koroljov a győzelem ízért érezve a szájában tovább akart minél hamarabb lépni. Azt tervezte hogy a Nagy Októberi Szocialista Forradalom 40. évfordulójára, 1957 november 7.-ére még egy Szputnyikot indítsanak el.

A szovjet kísérleti rakétaindításoknál eddig is voltak kis testű kutyákkal végzett repülések, az első (ismert) példa 1951-ben még, egy 110km magasságba való szuborbitális repülés közben. Úgy vélték, hogy kiindulási alapnak azok tökéletesek, és mivel a Szputnyik-1 felfedte, hogy a középső fokozat is pályán marad (ami egyébként jól is jött, hiszen a csaknem 30 méteres fokozat szabad szemmel is jól látható volt, míg az apró műholdat inkább csak távcsővel lehetett felfedezni), eleve jó ötlet, ha a rakétafokozat orrára szerelnék a "kutyaólat", nem pedig egy különálló műholdat építenének. Ez a megoldást alkalmazva a rakétafokozat telemetriai rendszereit, rádióadóit is fel lehet használni, egyszerűsítve az egész rendszert. Mindent összevetve Koroljov összehívta a mérnök-irodák vezetőit és vitára bocsátotta a kérdést - viszont trükkhöz folyamodott, azt állította, hogy Hruscsov a sikeres Szputnyik-1 indítást és az amerikai rakétaprogram vergődését látva arra kérte őt, hogy november 7-ére még egy műholdindítás legyen. A mérnökök, feltehetően tudván, hogy az ország első emberével ellenkezni nem érdemes, támogatták az ötletet. A történet viszont később a jelenlévő mérnökök elbeszéléséből fakadóan úgy terjedt el, hogy valójában nem Koroljov, hanem Hruscsov erőltette a Szputnyik-2-őt...

Akár hogy is, sietve kiválogatták a megépült RD-107 hajtóművek közül a legjobban sikerülteket, és összeépítették a rakétát (ami végül is maga a Szputnyik-2), orrán az utashoz szükséges rendszerekkel. Az erőfeszítések iszonyatosan nagyok voltak, de korábban már több szuborbitális rakétakísérlet volt kutyákkal, így volt honnan meríteni. November 7-én pedig újabb rakéta emelkedett fel...


Lajka a kutyaóljában áll modellt a szovjet propaganda-gépezetnek

A Lajka nevű keverék szuka kutya útja mégis csak kifelé volt annyira zökkenőmentes. A rakéta (amely gyakorlatilag mindössze a második világűrbe indított szovjet rakéta volt) elérte nagyjából a várt pályát, ami önmagában is szép eredmény volt. Lajka a hivatalos információk szerint egy hétig életben volt, bizonyítva, hogy az űrben lehetséges életben maradni, majd elaltatták - illetve később olyan verzió is elhangzott, hogy az oxigénkészletek kifogyása után megfulladt. A 2002-ben nyilvánosságra hozott valóság viszont az volt, hogy mindössze pár óra után 43°C-ra emelkedett a kabinban a hőmérséklet, és a túlhevüléstől (illetve feltehetően a szén-dioxid túl magas koncentrációja miatt) Lajka alighanem komoly kínok között elpusztult. Etikailag aligha vitás, hogy elsietett volt a Szputnyik-2 útja, hiszen először a visszatérés problémakörét kellett volna megoldani, mielőtt bármilyen élőlényt is akarunk feljuttatni, de politikai és az űrprogram támogatásának szempontjából az, hogy a Szovjetunió már élőlényt is juttatott a világűrbe, nagyobb súllyal nyomott latba.

A Vanguard TV3 indítási kísérlete

A szovjetek fölénye pedig aligha volt vitatható, az első amerikai műhold indítási kísérleténél, a Vanguard TV3 alig egy méterre emelkedett el az indítóállásról, miután a hajtómű tolóereje leesett, és a rakéta visszahullva egy hatalmas tűzgolyóvá vált. Mindezt 1957 december 6.-án, bőven a két sikeres Szputnyik indítás után. A média pedig nem könnyítette meg a szakemberek kudarcon való túllépését, a Szputnyik után az amerikai műholdindítás kudarcát olyan 'beszélő nevekkel' kommentálták, mint "Kaputynik" vagy "Upsznyik".

Az amerikaiaknak végül 1958 február elsején sikerült az első műholdindításuk, az Explorer-1-es, ami kellően helyrebillentette az önbecsülésüket, ám valójában még jó ideig hátráltatta a továbblépést az egymással versengő haderőnemek és a NACA, majd 1958 októberében a NACA átalakításával életre hívott NASA viaskodása arról, hogy milyen rakétákat használjanak, miről szóljon a program, és egyáltalán, kinek a kezében legyen az irányítás.
 

 A Szputnyik-3 makettje

A szovjeteknél a kezdeti sikereket megkoronázta (volna) a régóta dédelgetett Objekt-D, vagyis a Szputnyik-3, csakhogy a 1958 április 27.-ei indítás kudarcot vallott, miután az indítás után másfél perccel a rakéta megsemmisült - a "szokásosnak" megfelelően a sikertelen indítások nem kaptak jelölést, sőt, létezésüket sem mindig ismerték el. A vizsgálatok alapján a rakétatesten komoly vibrációk jelentkeztek, és ez vezetett a rakéta pusztulásához. Viszont egy teljesen kész tartalék rakéta és műhold állt rendelkezésre már előre erre az esetre, így az indítást május 15.-én meg lett ismételve, ahol a rakéta vezérlőrendszerébe beiktattak egy tolóerő-csökkentést 85 másodperccel az indítás után. Ugyan ismét jelentkeztek vibrációk, ám a műhold sikeresen pályára állt. Csakhogy rámutassak az adott technikai kihívásokra, érdemes megemlíteni, hogy itt még szó se volt napelemekről vagy más energiatermelő rendszerről. A cirka 1250kg-os műhold tömegéből több mint fél tonnát az akkumulátorok nyomtak, amelyek papíron mintegy 40-45 napos működést biztosíthattak - volna. A Szputnyik-3 műhold rendszerei ugyan több, mint két hétig működtek, csak a műhold adattárolójának hibájából az adatokat nem sikerült továbbítani a Föld felé. A Szputynik-3 ettől függetlenül a világ felé teljes sikernek lett prezentálva...

Irány a Hold túlsó fele...

Az eredeti tervek szerint ez lett volna a harmadik lépcső, amely persze megint több kisebb feladatot jelentett. Először is azt, hogy az R-7-esnek szüksége lett egy plusz fokozatra. Ha a középső fokozatot második fokozatnak, a négy körülötte lévő fokozatot pedig az első fokozatnak tekintjük, akkor így három fokozatos rakétáról beszélünk immár, ahol a harmadik fokozat a középső tetején kap helyett. Ez a Block E-nek nevezett fokozat kulcsfontosságú, hiszen 11,3 km/s sebességre kell gyorsítani ahhoz, hogy elszakadhassunk a Föld gravitációs mezejétől. Ahogy azonban az első Objekt-D indításnál, itt is egymás után két rakéta semmisült meg nem sokkal másfél perccel az indítás után. A vibrációt az un. "Max. Q", vagyis az indítás folyamán fellépő legnagyobb légellenállás okozta, így kisebb módosítások után a harmadik rakéta ezen a zónán már sikeresen túljutott - hogy aztán a negyedik perc után hallgasson el. Hiába tehát a látszólagos korai sikerek a szovjet űrprogramban, 1958-ban mindössze a Szputnyik-3 (fél)sikerét tudták felmutatni, miközben az amerikaiak (persze sok kudarc és fél-siker mellett) négy sikeres indítással is büszkélkedhettek már.

 
 A Block-E fokozat, orrában az E-1 / Luna-1 műhold makettjával

Érthető tehát, hogy mikor 1959 január másodikán az E1 műhold 4. példányával az orrán elindult a 8K72 típusú rakéta, és 140 másodperccel az indítás után, mikor levált az orrkúp, sikeresen vették a műhold transzponderének adását, hatalmas örömünnep tört ki az indítóállás vezérlőtermében. Kérész életű volt viszont az örömük, mert a műhold a rakéta orrán ragadt, és kiderült, hogy némileg eltér a rakéta pályája az elvárttól. Az eredeti cél az volt, hogy a Hold felszínébe csapódjon az E1 - most viszont mintegy 5000 km-re húz el mellette. A szovjeteknek így is sikerélményük lehetett - a Szputnyik-3 után ugyanis több, mint egy év telt el, mire valami eredményt fel tudtak mutatni. Így ez a műhold Luna-1 néven már a hírekbe is kerülhetett. Persze ne feledjük, hogy ekkor még nincs két éve, hogy az első Szputnyik már megkerülte a Földet, és a szovjetek máris a Holdat vették célba!
A sikerre pedig szükségük volt, ugyanis az amerikaiak ott loholtak a nyakukban, még 1958-ban ők is elkezdték a Hold felé induló szondák indítását, de a Pioneer program műholdjai a hordozórakéták problémái miatt nem jutottak messzebb, mint szovjet kortársaik. A Pioneer 3 két hónappal a Luna-1 indítása után ahhoz hasonlóan a Hold mellett ment el (az amerikaiak egyébként is ezt tervezték, nem pedig becsapódást akartak), csakhogy valamivel kevesebb, mint 59000 km-re a Holdtól, ami kétszer több volt, mint amit vártak, és csaknem 12x több, mint amennyivel a Luna-1 vétette el a Holdat.


 A Luna-3 egy új korszak első üdvöskéje volt - napelemekkel táplálva

Koroljovék egy újabb sikertelen indítás után végül 1959 szeptemberében "eltalálták" a Holdat a Luna-2-vel, ami többé-kevésbé a Luna-1 testvére volt. Alig egy hónap múlva követte a Luna-3 (E-2) szonda, amely megkerülte a Holdat, és fényképet készített a túloldaláról. Persze az út nem indult zökkenőmentesen, a mérnökök szakadozottan fogták a szonda jeleit, és az a parancsokra (látszólag) nem megfelelően reagáltak. Hamarosan kiderült, hogy a Krím-félszigeten és a Moszkvában lévő csoport egymás értesítése és egyeztetés nélkül küldtek rádióparancsokat, amely így konfliktusba kerülve megakadályozták a megfelelő működést, és a szonda elkezdett túlhevülni. Miután erre fény derült, gyorsan rendezték a soraikat, és szigorú egyeztetések előzték meg minden rádióutasítás elküldését, majd felpörgetve kicsit a szondát sikerült a túlhevülésen úrrá lenni. A szonda megfelelő pályán volt, amely az első gravitációs manőver volt a történelemben: a Hold gravitációját felhasználva a szonda a Hold déli sarka alatt megkerülte az égitestet, majd északi irányba megkerülve elindult vissza a Föld felé. A manőver kiszámításához nagy segítség volt a vákuumcsöves Sztrela-1 számítógép, amelyet a Szteklov Matematikai Intézet biztosított.


 A Luna-3 pályája, ahogy megkerülve a Holdat visszafelé indult a Föld felé

Mai szemmel nézve elég kézihajtányos volt az eljárás, ahogy a Luna-3 dolgozott, de az analóg korszak kihívásaival a szovjet mérnökök ügyesen birkóztak meg. Először is a fotózáshoz stabilizálni kellett a műholdat (az összes eddigi műhold forgás-stabilizált volt, tehát a hossztengelyük körül forogtak), ezért apró nitrogén gáz-hajtóműveket vetettek be. A helyzet meghatározására a külső felületen lévő fotocellákat használták fel, ezzel állapították meg a Nap és a Hold helyzetét, majd a Hold felé fordították a két kamera (egy széles és egy keskenyebb látószögű)

 
Egy amerikai Genetrix kém-ballon indítása a USS Valley Forge repülőgép-hordozó fedélzetéről

A Luna-3 másik csodája a kamerája volt, ez filmre rögzített, noha nem volt a szovjet iparnak megfelelő filmje erre a célra, amelyet széles hőtartományban használni lehetett és a kozmikus sugárzás is kevésbé ártott neki. Tiszta szerencséjükre az Egyesült Államokban kifejlesztettek ilyen filmet, amit be is vetettek a Projekt Genetrix keretében, ahol nagy magasságban repülő ballonokat engedtek fel az amerikaiak, amelyek a szovjet légtérben fotókat készítettek. A program nem volt túl sikeres az amerikaiak részére, 516 ballonból mindössze 54-et sikerült összeszedniük, és ebből is csak 31 készített értékelhető képet, noha ezek között voltak például az első felvételek a szovjet nukleáris létesítményekről. A szovjetek pedig sok ballont megszereztek, bennük fel nem használt filmekkel...
A Luna-3 összesen 40 kockányi ilyen filmet vitt magával, amelyeket a megfelelő pillanatban el is lőtt, összesen 27-et. A filmeket ezek után automatikusan egy megfelelő kémiai vegyszeren úsztatták át az előhíváshoz, majd utána egy szárító modulba kerültek. Miután a szonda elindult vissza a Föld felé, a már előhívott filmeket egymás után egy fényforrás és egy fényérzékeny vákumcső között mozgatták lassan, és sorrol-sorra egy analóg képet hoztak létre belőle, mint ahogy például a fax is működik. A képet folyamatos rádióadással továbbították, egy-egy képkocka így fél óra alatt lett elküldve, a képek felbontása cirka 1000x576 pixelnek felelt meg.


 A brit Jodrell Bank Mk.1 rádióteleszkóp

Volt viszont egy nagy probléma, a jelek fogása. A szovjetunió ekkor még összesen csak két nagyobb rádióteleszkóppal rendelkezett, amely alkalmas lehetett a holdszonda jeleinek fogására. A szovjetek megosztották a frekvenciákat a tudományos világgal, ekkoriban a legjelentősebb rádióteleszkópok Amerikában voltak (Kaliforniában és Floridában a légierő birtokában lévők, illetve 1958-ban adták át a Goldstone rádióteleszkóp első antennáját), de az úttörő a Nagy-Britanniában lévő Jodrell Bank (Mk.1) rádióteleszkóp volt. A Luna-1 esetében a Jodrell Bank is szerepet kapott, mivel a britek nem fogták a szonda jeleit (csak a frekvenciatartományt adták meg a szovjetek, a pontos helyzetet nem), így voltak, akik meg is kérdőjelezték a szovjetek hitelességét (ne feledjük, hogy a Pioneer 3 két hónappal a Luna-1 után szintén elhaladt a Hold mellett, tehát egy elsőség kérdéséről volt szó...). Ezért a Luna-2 és a Luna-3 esetében már részletes adatokat közöltek a szovjetek britekkel, így sikerült minden esetben a szondák adatait fogni, és egyben megerősíteni létezésüket.

 A Luna-3 képeiből a 26-dik képkocka, további képek erre és erre találhatóak

Ez igen hasznos volt a Luna-3 esetében, a szonda ugyanis ahogy elindult vissza a Föld felé, nekiállt lassan a képek továbbításának, amit időről időre meg is ismételt - csakhogy megfelelően kiépült rádióantenna hálózat nélkül nehéz volt összeszedni a fogott jeleket, és a Jodrell Bank hatalmas segítség volt a jelek begyűjtésében.

A Luna-3 után két további (E-3 típusú) fényképező szondát indítottak volna még a Hold felé 1960 április 15-én, majd annak kudarca után 16-án (igen, egy nap múlva...), de előbbi a harmadik fokozat hibájából nem állt megfelelő pályára, utóbbi indítórakétája pedig gyakorlatilag rögtön az indítás után felrobbant. Miután ekkoriban már az emberes repülések élveztek prioritást, így pár évre a Hold felé indított szondák lekerültek a napirendről...

Folytatása következik....

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése