Kosmonautika V - Obři na startu (3. část)

V květnu roku 1961 vyhlásil americký prezident John Fitzgerald Kennedy měsíční program Apollo, podle něhož měl první americký astronaut stanout na povrchu Měsíce do konce desetiletí, tj. do roku 1970. Konstrukční tým vedený Wernherem von Braunem vytvořil studie měsíční rakety Saturnu A, B, C a Saturnu Nova. Z mnoha návrhů byly realizovány pouze Saturn 1, jeho upravená verze Saturn 1B a kolosální Saturn 5.

Obr. 1: Přeprava Saturnu 5 společně se 122 m vysokou obslužnou věží na vypouštěcí rampu A komlexu 39. Přeprava proběhla 6.2.1968. Samotný start rakety s Apollem 6 pak 4.4.1968 [?].

Obr. 2: Monumentální raketa Saturn 5 vynáší 11.4.1970 tři astronauty k cestě na Měsíc při "nešťastné" misi Apollo 13 [?].

Pro uskutečnění tak velkého plánu, jakým cesta na Měsíc určitě je, bylo zapotřebí vyřešit dva problémy. Bylo nutné ověřit pilotážní schopnosti člověka ve vesmíru a metody setkávacích manévrů na oběžné dráze. Zkoušky proběhly v rámci projektu Gemini a potvrdily možnost spojení dvou těles ve vesmíru. Poté již nic nebránilo vývoji vlastní kosmické lodi Apollo.

Také na kosmodromu KSC (J. F. Kennedy Space Center) se horlivě pracovalo. Bylo potřeba vybudovat rozsáhlý technický prostor a startovací komplex 39 se dvěma rampami (A, B). Dominantou a centrem technického prostoru se stala budova VAB (Vertical Assembly Building), která sloužila pro přípravu až čtyř raket Saturn 5 najednou. Celý VAB o rozměrech 160 x 180 x 210 metrů byl dokonale klimatizován. Pro představu, výkon klimatizační jednotky by dokázal uspokojit potřeby města s 15 000 obyvateli. Hned vedle VABu je menší budova přípravného provozu a středisko pro řízení raket. Do VABu se dopravovaly přímo od výrobce kompletní stupně (S-IC, S-II a S-IVB) a také kosmická loď Apollo. Raketa byla sestavovaná ve svislé poloze a společně se zásobovací věží byla převezena z VABu na speciálním přepravníku rychlostí asi 3 km/h na vypouštěcí rampu komplexu 39.

V další fázi programu bylo potřeba odzkoušet základní vlastnosti Apolla. K tomu sloužily makety kosmické lodi, které byly vynášeny raketou Saturn 1 v letech 1964 – 1965. Po úspěšných testech se již mohlo přikročit ke startům se skutečným Apollem. Pro starty pouze na oběžnou dráhu kolem Země sloužil Saturn 1B, pro starty k Měsíci Saturn 5. Také čtyři starty Saturnu 1B (jeden byl s posádkou) byly až na malé problémy úspěšné. Nyní již však přistoupíme ke skutečnému obru, k Saturnu 5.

Saturn 5 byl konstruován jako třístupňový raketový nosič o nosnosti 45 – 47 tun k Měsíci, resp. 120 tun na nízkou oběžnou dráhu kolem Země (LEO). První stupeň S-IC pohánělo pět nekryogenních motorů F–1, které jsou doposud nejvýkonnějšími jednokomorovými motory na světě. Při startu vyvinuly tah 34,2 MN. Pohonnou směs o celkové hmotnosti 1 650 tun tvořil kapalný kyslík (LOX) a raketový petrolej (RP-1). Při startu byly motory zažehovány postupně. Nejprve první čtyři po dvojicích a nakonec pátý prostřední. První stupeň ukončil po 2,5 minutách svou činnost ve výšce okolo 60 km a nastalo jeho oddělení od zbytku rakety pomocí brzdících motorků. Poté je zažehnuta pětice kyslíkovodíkových motorů J-2, které pohánějí druhý stupeň s označením S-II. Motor J-2, vyrobený společně s motorem F-1 firmou Rocketdyne, byl ve své době nejsilnějším kyslíkovodíkovým motorem. V současné době jsou nejsilnějšími motory na kapalný kyslík (LOX) a vodík (LH2) motory SSME amerického raketoplánu. Třetí stupeň S-IVB byl poháněn jediným motorem J–2. Motor třetího stupně pracoval až do doby, než bylo dosaženo požadované výšky oběžné dráhy. Doba funkce se liší z důvodu možnosti nenadálého snížení tahu motorů druhého stupně. Motor třetího stupně byl po několika obletech Země opět zažehnut, aby uvedl užitečné zatížení na translunární dráhu. Po tomto manévru astronauti spojili velitelskou a servisní sekci s lunárním modulem a již nepotřebný třetí stupeň byl ponechán svému osudu. Užitečné zatížení tvořila kosmická loď Apollo, která se skládala z velitelské sekce (CM), servisní sekce (SM) a měsíčního modulu (LM). Celková délka Saturnu 5 při startu byla 110,5 m a startovní hmotnost neuvěřitelných 2 700 tun. Saturn 5 byl použit u nepilotovaných startů Apolla 4 a 5 a pilotovaných letů Apolla 8 – 17. Na konci své „kariéry“ vynesl, v roce 1973, na LEO americkou orbitální stanici Skylab. Celý projekt Apollo stál asi 25 miliard USD a je nutné dodat, že i dnes se většina pozemního zařízení po určitých úpravách používá pro americké raketoplány. Po ukončení programu Apollo však opadl zájem velmocí o Měsíc, a tak se asi nedočkáme ani následovnice Saturnu 5. Hvězdičkou naděje však ještě zůstává cesta člověka na Mars.

Nakonec si ještě dovoluji napsat světoznámý citát, který by bez síly Saturnu 5 a konstrukčního umu nebyl nikdy pronesen.

"That's one small step for man. One giant leap for mankind."
Neil Alden Armstrong, Apollo 11, Moře klidu - Měsíc