Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. Vydavatel: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics) Číslo 29 – vyšlo 26. července, ročník 17 (2019) © Copyright Aldebaran Group for Astrophysics Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno. ISSN: 1214-1674, Email: bulletin@aldebaran.cz

29/2019

Orel přistál, všichni na kutě!

Dana a Rudolf Mentzlovi

Zkuste se vžít do pocitů prvňáčka, kterému rodiče slíbili návštěvu hvězdárny ve večerních hodinách, ovšem pod podmínkou, že se bude dobře učit. Neprohloupí, uvidí všechny ty hvězdy a planety, na které se kouká na chalupě divadelním kukátkem, ale tentokrát pořádným hvězdářským dalekohledem. A tak se Honzík snaží, učí se číst, psát, počítat, zvládá základy sexuální výchovy a na konci roku přinese vysvědčení se samými. Rodiče pochopí, že z toho se už nevykroutí, oželí nejnovější díl Ordinace v růžové zahradě a vydají se na dlouhou cestu. Honzík si ji jaksepatří užívá. Výprava MHD je dobrodružství samo o sobě a putování korunované jízdou lanovkou našponuje Honzíkovy nervy až k mezi pevnosti. Už stojí před hvězdárnou, už vytahují peníze na vstup, když si rodiče uvědomí, že je Honzík unavený a nařídí mu, aby se před návštěvou kopule nejprve řádně prospal na lavičce. Absurdní? A přece se něco podobného stalo skoro přesně před padesáti lety, necelých čtyři sta tisíc kilometrů od Země.

Lunární modul Eagle na oběžné dráze kolem Měsíce, jak jej zachytil
Michael Collins ze servisního modulu Columbia. Zdroj: NASA.

Apollo – americký program pilotovaných vesmírných letů probíhající v letech 1961 až 1972 a současně název kosmické lodi, která dopravila člověka na Měsíc. Vyvrcholením bylo přistání člověka na Měsíci (Apollo 11, Neil Armstrong, 20. 7. 1969). K cestě na Měsíc byla používána dosud největší nosná raketa Saturn V. Astronauté posledních misí využívali k pohybu po povrchu Měsíce speciální motorové vozítko. Eagle – Orel, název lunárního modulu Apolla 11. Přistál 20. 7. 1969 v oblasti Moře klidu. Neil Armstrong a Buzz Aldrin tvořící jeho posádku stanuli jako první lidé na cizím vesmírném tělese. Repliku modulu ve skutečné velikosti 8×9×9 m lze navštívit i zevnitř prohlédnout pouze v pražském planetáriu. EVA – Extra-Vehicular Activity, výstup do vesmíru. Přelomové okamžiky v dějinách vesmírných výstupů byly 18. 3. 1965, kdy Alexej Leonov jako první člověk opustil mateřskou loď (Voschod 2); 3. 6. 1965 vystoupil do kosmu první Američan Ed White (Gemini IV) a 21. 7. 1969 vystoupil první člověk na jiné vesmírné těleso – na Měsíci stanul Neil Armstrong. SEVA – Stand-Up Extra-Vehicular Activity, neúplný výstup do vesmíru. Astronaut je stále v mateřské lodi a vyčnívá pouze částí těla. Původně plánováno Američany pro let Geminy IV, ale díky náskoku Sovětského svazu se nakonec uskutečnila plnohodnotná EVA. Další SEVA se uskutečnila při misi Apolla 15, kdy David Scott po přistání vyhlédl z lunárního modulu a vyfotografoval okolí.

Tři, dva, jedna, spát!

První stroj pilotovaný lidskou posádkou, lunární modul EagleEagle – Orel, název lunárního modulu Apolla 11. Přistál 20. 7. 1969 v oblasti Moře klidu. Neil Armstrong a Buzz Aldrin tvořící jeho posádku stanuli jako první lidé na cizím vesmírném tělese. Repliku modulu ve skutečné velikosti 8×9×9 m lze navštívit i zevnitř prohlédnout pouze v pražském planetáriu. – Orel přistál na MěsíciMěsíc – přirozený satelit Země, rotuje tzv. vázanou rotací (doba oběhu a rotace je shodná). Díky tomu stále vidíme přibližně jen přivrácenou polokouli Měsíce. Měsíc je prvním cizím tělesem, na kterém stanul člověk (Neil Armstrong, 1969, Apollo 11). Voda na Měsíci byla objevena v stinných částech kráterů a pod povrchem (Lunar Prospektor, 1998). Povrch Měsíce je pokryt regolitem (drobná drť s vysokým obsahem skla). Malé pevné jádro je obklopené plastickou vrstvou (v hloubce 1 000 km pod povrchem). Velké množství kráterů má rozměry od milimetrů po stovky kilometrů. Několik z nich je pojmenováno i po českých osobnostech (například kráter Anděl). v Moři klidu dvacátého července 1969. Legendární výrok o malém kroku pro člověka už dnes asi nikoho nepřekvapí. Málo je však známo, co se v modulu dělo před tím, v době od přistání do výstupu. Pracovní náplň prvních dvou hodin je stejně tak nudná, jako nezbytná – kontrola celého zařízení, tzv. post landing checks. Ani dalších pětatřicet minut nikoho neudiví, jíst je třeba. Další čtyři hodiny však měli astronauti strávit spánkem. Příkaz logický a neproveditelný. Tak, jako by byl pošetilý pokus uspat Honzíka před návštěvou vytoužené hvězdárny, zrovna tak bláhové bylo domnívat se, že první člověk na Měsíci dokáže zamhouřit oči, sotva že přiletěl. Jak se později potvrdilo, i pouhý pokus o odpočinek byl odsouzen k nezdaru. Je těžké oponovat z tepla kanceláře organizátorům mise, kterým se ruce jen hemží argumenty, když nikdo z nás na Měsíci nebyl. Proto nechme promluvit samotného Buzze Aldrina:

„Ať tento plán vypracoval a schválil kdokoli, neměl nejmenší tušení o fyziologii a psychologii. Přistáli jsme právě jedním z nejúžasnějších manévrů dějin astronautiky jako první lidé na Měsíci. Byli jsme až k límečku napumpovaní adrenalinem. A kdyby nám teď někdo vyprávěl, že si máme nejdřív pospat, než vyjdeme na Měsíc, bylo by to, jako kdyby někdo dítěti před Štědrým večerem s dárky řekl, že si teď má nejdřív lehnout do postele.“

Pohled do interiéru lunárního modulu – stanoviště Buzze Aldrina Zdroj: NASA LPI.

Jak už z Aldrinových slov vysvítá, brzy se Houston jen bezmocně díval, jak si oba astronauti poopravili harmonogram a s vědomím, že oni jsou teď pány situace, vyšli ven. Nešlo však o porušení rozkazu. Armstrong s Aldrinem věděli již dopředu, že plán je nesmyslný a s plánovači možnost předčasné mimopalubní aktivity diskutovali. Teprve po návratu a nezbytných úkonech se připravili ke spánku. Okamžitě se naplno ukázalo, že obavy z obtížného usínání byly na místě. I teď, když byli astronauti opravdu unavení, nedokázali usnout, prostředí kabiny jim v tom bránilo. Předně, žaluziemi byla opatřena pouze postranní okna, což způsobilo sice propad vnitřní teploty na nepříjemných 16 °C, ale světla se stejně nezbavili. Když nepočítáme světlo od všudypřítomných přístrojů, stále kabinu zalévalo romantické světlo ZeměZemě – největší z planet zemského typu. Je jedinou planetou v celém vesmíru, o které víme, že na ní existuje život. Má dostatečně hustou atmosféru, dostatek kapalné vody v povrchových oceánech. Kolem Země obíhá jediný měsíc s vázanou rotací. Při pozorování Země z kosmu vidíme hlavně modrou barvu oceánů. 70 % povrchu Země je pokryto oceány, 30 % tvoří kontinenty. Země sestává z těchto vrstev: jádro, plášť, kůra, troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra. Plášť a kůra jsou odděleny tzv. Mohorovičiæovým rozhraním. Kůra se posouvá a „plave“ na polotekutém plášti. Teplota v centru Země je 5 100 °C, tlak 360 GPa. Magnetické pole Země má přibližně dipólový charakter, je deformováno slunečním větrem do typického tvaru., které dovnitř dopadalo z potkávacího okénka ve stropě. Ani zraku, ani jiným smyslům nebylo dáno, aby si odpočinuly. V kabině neustále hučela klimatizace, bublala glykolová čerpadla a do toho se mísilo hrozivé praskání teplem namáhaného materiálu sondy. Pohodlně natáhnout tělo mohl astronaut pouze v místech, kde byl průměr modulu 2,1 m. Ovšem pouze teoreticky. Minimalizace hmotnosti sondy si vyžádala absenci veškerých krytů a ochran. Kabeláž byla sice pevně přichycena ke stěnám, nicméně volně přístupná a stále hrozilo, že astronaut mimoděk něco utrhne. Proto oba členové posádky museli zaujmout nějak skrčenou polohu. Armstrong musel své nohy zastrčit do pomocné smyčky, aby nespadly na Aldrina. Jediné bezpečnostní opatření, které se v dobré obrátilo, bylo spaní ve skafandrech. Plánovači mise se obávali, že se astronauti nadýchají jemného měsíčního prachu, který si přinesou na skafandrech, a proto spali v nich a dýchali přefiltrovaný vzduch. Armstrong i Aldrin hodnotili skafandr jako těsný spací pytel, který by se dal v šestinové gravitaci považovat i za pohodlný. Přesto se jim na Měsíci usnout nepodařilo.

Celý interiér lunárního modulu složený ze šesti dílčích snímků.
Pózuje Buzz Aldrin. Zdroj: NASA, Jon Hancock.

Další mise

Návštěvy Měsíce byly podle programu rozděleny na tři typy. První mise byla jako jediná typu G, trvala 22 hodin a astronautům musel stačit jediný výstup. Mise ApolloApollo – americký program pilotovaných vesmírných letů probíhající v letech 1961 až 1972 a současně název kosmické lodi, která dopravila člověka na Měsíc. Vyvrcholením bylo přistání člověka na Měsíci (Apollo 11, Neil Armstrong, 20. 7. 1969). K cestě na Měsíc byla používána dosud největší nosná raketa Saturn V. Astronauté posledních misí využívali k pohybu po povrchu Měsíce speciální motorové vozítko. 12, (13 nedokončeno), 14  a 15 spadaly do kategorie H. Pobyt na Měsíci trval 33 hodin, během kterých šli astronauti ven dvakrát. Nejdelší mise – Apollo 16, 17, (18 a 19 zrušeno) – byly typu J. V těchto programech měli astronauti na povrchu Měsíce strávit plné tři pozemské dny a během každého provést jeden výstup. Později byl let Apolla 15 přeřazen mezi mise typu J, což měla být náplast za zrušené lety Apolla 18 a 19.

Ani v misích typu H se před výstupem nespalo, ačkoli to původní plán vyžadoval. O spánek se astronauti pokoušeli vždy až po prvním návratu do modulu. Tentokrát jim NASANASA – National Aeronautics and Space Administration, americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku, byl založen prezidentem Eisenhowerem 29. července 1958. Jde o instituci zodpovědnou za kosmický program USA a dlouhodobý civilní i vojenský výzkum vesmíru. K nejznámějším projektům patří mise Apollo, která v roce 1969 vyvrcholila přistáním člověka na Měsíci, mise Pioneer, Voyager, Mars Global Surveyor a dlouhá řada dalších. spaní ulehčila houpacími sítěmi s úchyty ze suchých zipů. Spaní již bylo pohodlnější, nicméně nikdo nepřipouštěl, že by snad mohl spánek označit za osvěžující. Conrad přirovnával spaní ve skafandru ke spánku v krunýři hráče amerického fotbalu, navíc ho rozladila voda z chladicího systému skafandru, která mu natekla do bot. Mise Apolla 14 zase byla poznamenána přistáním v šikmé poloze (sklon 8°), což komplikovalo nejen práci v modulu, ale i pokusy o spánek. Skřípot plavidla na strašidelnosti jen dodával, a tak se posádka pobavila pouze ve chvíli, kdy si po jednom obzvláště vyvedeném akustickém kousku uvědomili, že zcela zbytečně šeptají.

Mise typu J byly jiné, trvaly tři dny. Tady už nebylo možné odvolávat se na alternativní postup svých předchůdců, spát se muselo ještě před prvním výstupem. Posádka Apolla 15 měla na programu malé zpestření nazývané Stand-up EVA, tzv. SEVASEVA – Stand-Up Extra-Vehicular Activity, neúplný výstup do vesmíru. Astronaut je stále v mateřské lodi a vyčnívá pouze částí těla. Původně plánováno Američany pro let Geminy IV, ale díky náskoku Sovětského svazu se nakonec uskutečnila plnohodnotná EVA. Další SEVA se uskutečnila při misi Apolla 15, kdy David Scott po přistání vyhlédl z lunárního modulu a vyfotografoval okolí. (Stand-up Extra-Vehicular Activity). Je to jakýsi poloviční výstup z kosmické lodi, známý již z počátků dobývání oběžné dráhy Země, kdy se američtí astronauti připravovali na výstup do volného prostoru. V původním plánu bylo, že se při letu Gemini IV postaví astronaut Ed White na svém křesle a nad průlez se vysune pouze trupem. Ještě v době příprav však Rusové Američany předběhli (výstup A. Leonova do volného prostoru), a tak nakonec Ed White provedl také plnohodnotný výstup EVAEVA – Extra-Vehicular Activity, výstup do vesmíru. Přelomové okamžiky v dějinách vesmírných výstupů byly 18. 3. 1965, kdy Alexej Leonov jako první člověk opustil mateřskou loď (Voschod 2); 3. 6. 1965 vystoupil do kosmu první Američan Ed White (Gemini IV) a 21. 7. 1969 vystoupil první člověk na jiné vesmírné těleso – na Měsíci stanul Neil Armstrong. a Stand-up EVA si vyzkoušel až na Měsíci velitel výpravy Apollo 15 David Scott. Vylezl na kryt motoru, aby dosáhl na průlez k dokovacímu tunelu, otevřel ho a vyfotografoval okolí. Nebyl to sice opravdový výstup na povrch, ale uvolnil napjaté nervy. Při této misi si také konečně astronauti dali do uší ucpávky a poprvé v historii usnuli lidé na Měsíci posilujícím spánkem.

Kdo nevěří, ať tam běží!

Zde uvedený výčet komplikací s usínáním není úplný. Pohodový spánek komplikovaly nesčetné faktory od nevinného Scottova a Irwinova chrápání, přes emocionální vypětí až po nedobrovolnou inhalaci měsíčního prachu. Při misích typu J, které trvaly tři dny, již astronauti nemohli být celou dobu ve skafandrech a dýchat filtrovaný vzduch. Skafandry svlékali ve speciálních uzavíratelných vacích, ale ani toto opatření nestačilo, aby se jemný měsíční prach nedostal do lodi. Vzduch byl dle jejich slov cítit po střelném prachu a dráždil ke kašli. Proto se astronauti vyspali nejlépe paradoxně právě v oné problematické, dojmy nabité přestávce před prvním výstupem, kdy byl vzduch ještě čistý.

Autoři doufají, že předchozí popis byl dostatečně barvitý, aby přiblížil nesnáze, jakým museli dobyvatelé Měsíce čelit. Není však nad vlastní zkušenost. V bulletinu AB 22/2019 jsme přinesli zprávu o tom, že před budovou pražského planetária vyroste replika měsíčního modulu v životní velikosti. Je již hotová, zájemce může i nahlédnout dovnitř a přesvědčit se, jak pohodlně by zde usnul.

Odkazy