Astronautika: istorija

 FELJTON Pola veka Apoll 11 

Zašto sam napisao serijal o 'Apolu'?

 

LANSIRANJE

Odbrojavanje do poletanja 'Apola 11' službeno je počelo 14. jula u 21:00 UTC. Sat je počeo da otkucava u T-28 sati (kao i obično, odbrojavanje je uključivalo dva planirana zaustavljanja da bi se rešili mogući problemi). U kontrolnom centru za lansiranje Kenedijevog centra, smeštenom pored VAB-a, 463 tehničara nadziralo je sve divovske raketne sisteme pod nadzorom Roka Petronea, direktora lansirnih operacija KSC-a. U međuvremenu, u sobi MOCR-a[1] Centra za letove brodova sa posadom u Hjustonu, u Teksasu, kontrolori Centra za upravljanje misijama (MCC) marljivo su čekali da preuzmu 'Apolo 11' nakon što sat stigne do nule. Direktori leta u misiji 'Apola 11' bili su Klif Čarlsvort i Geri Grifin (smena 1), Džin Kranc (smena 2) i Milt Vindler (smena 3). No dokle god je 'Saturn V' bio na zemlji, Petroneovi[2] ljudi su imali poslednju reč.

l1

Lansirni kontrolni centar u KSC.

l2

Lansirni kontrolni centar u KSC-u, smeštenom pokraj montažne hale VAB.

Astronauti su provodili dane pred lansiranje preslišavajući se poslednji put u vezi detalja koji ih čekaju tokom misije i opuštajući se u svojoj kući na obali mora. 15. jula održali su posljednji trening u simulatoru. Armstrong je lično smatrao da bi im je bilo potrebno još mesec dana da bi doista bili spremni, ali realno nisu mogli da se bolje pripreme. U pokušaju da umanji njihovu napetost, direktor Nase Tomas Pejn ih je lično uveravao da će im biti dodeljena naredna misija ako ne uspeju da se iz prve spuste na Mesec, ponovno preskačući Slejtonov sistem rotacije. Znajući da više ništa ne mogu da učine, trojica astronauta su 15. jula otišli na spavanje u 22 sata (po lokalnom vremenu).

Slejton ih je probudio u 04:15 pokucavši odlučno na vrata njihovih soba. 'Jutro je prekrasno', izjavio je radosno, iako je očito još uvek bila noć. U međuvremenu, 'Saturn V' je impozantno stajao na rampi osvetljen snažnim reflektorima, dok je hiljade ljudi van kosmičkog centra provelo noć u svim vrstama vozila i šatora kako bi sebi obezbedili dobro mesto za promatranje. Medicinska sestra dodeljena posadi, Di O'Hara, bila je odgovorna za prikupljanje najnovijih medicinskih podataka o astronautima. Nakon tuširanja, seli su u 5:00 da pojedu tradicionalni doručak 'sa malo balasnih materija', koji se sastojao od šnicla s jajima, tostom i sokom od pomorandže. Pored njih je sedeo i doručkovao s njima i Slejton.

 

l3

'Baz' Oldrin za vreme doručka.

Nakon doručka, u 5:30 krenuli su hodnikom trećeg sprata do sobe u kojoj su trebali da navuku skafandere tipa A7-L. Tim od četiri osobe, pod vodstvom Džoa Šmita, bio je zadužen da pomaže astronautima da obuku odela (Šmit[3] je oblačio sve Nasine astronaute još od leta Ala Šeparda 1961.). Tri A7-L odela, izrađena po meri za svakog astronauta, nakon TCDT-a početkom jula pažljivo su rastavljena kako bi se posljednji put proverila i očistila. Astronauti su prvo stavili pelenu i uređaj za prikupljanje mokraće – sličan kondomu – koji je bio povezan s kesom za urin koja im je visila oko struka. Zatim su stavili biometrijske senzore, donje rublje – kombinezon nazvan CWG (Constant Wear Garment) sa električnim priključcima – i na kraju sâm skafander, koji se odpozadi zatvarao rajsferšlusom.

l4

Elementi Armstrongovog odela, uključujući opremu za spoljnje aktivnosti.

l5

Odelo A7-L bez spoljnjeg 'oklopa' i Oldrin u odelu na lunarnoj površini. Tek od 'Apola 15' skafander je usavršen i neznatno promenjen.

l6

Delovi skafandera. Proizvođač – 'ILC Dover' (samo odelo pod pritiskom) i 'Hamilton Standard' (sistem za održavanje života).

Potom su putnici stavili 'Snupijeve kapice', sa slušalicama i mikrofonima, i navukli platnene rukavice. Napokon su obukli specijalne radne rukavice i našrafili poznate providne kacige u obliku akvarijuma za ribice. Nakon testa pod pritiskom radi provere hermetičnosti, sva trojica su počela da udišu čisti kiseonik kako bi pročistili azot u krvi. Sva trojica su nosila 'Omega' satova[4] sa spoljnje strane odela i, kao sitan detalj, oni su bili prvi 'Apolo' astronauti koji su umesto plavih nosili letačka odela sa crvenim metalnim prstenom oko vrata (različita boja je bila potrebna da bi se izbegla zabuna jer je bila uvedena mala promena u dizajnu kacige).

l7

Različiti konektori na skafanderu A7-L. Donja slika prikazuje konektore na kasnijem tipu.

l8

Armstrong stavlja providnu kacigu. Da se ne bi maglila, odelo je posedovalo ventilacioni sistem.

Brodovi 'Apolo' su posedovali atmosferu od čistog kiseonika pod niskim pritiskom (otprilike trećinu pritiska na nivou mora, malo iznad parcijalnog pritiska kiseonika na toj visini[5]) kako bi se olakšalo kosmičko putovanje, jer na taj način nije bilo potrebno sprovoditi bilo kakav postupak dekompresije. Zauzvrat, astronauti su morali da udišu čisti kiseonik pre poletanja kako bi uklonili azot i izbegli rizik od moždanog udara. Pored toga, nakon nesreće 'Apola 1' odlučeno je da će tokom lansiranja komandni modul imati atmosferu od 40% azota i 60% kiseonika kako bi se smanjio rizik od požara. Ta atmosfera bi se isterala u kosmos tokom poletanja dok se ne dostigne konačni pritisak čistog kiseonika. Armstrong i Oldrin su nosili A7-L odela dizajnirana za aktivnosti van letilice (EVA), teška 25 kg, dok je Kolinsovo odelo za unutrašnje aktivnosti bilo malo lakše, 16 kg, jer nije bilo u planu da on napušta brod, a odelo je trebalo da mu posluži samo kao zaštita u slučaj pada pritiska. Odela su se, osim po težini, jasno razlikovala, jer su na Kolinsovom A7-L odelu nedostajali dodatni prednji pupčani spojevi sa rancem za snabdevanje kiseonikom u hitnim slučajevima sistema OPS(Oxygen Purge System) koji se koristio isključivo tokom šetnji po lunarnoj površini.

l9

Armstrong udiše čist kiseonik u svom skafanderu. Crni kabl je služio za komunikaciju i struju. Vidi se sat 'Omega' i crne rukavice za radove unutar letilice. Crveno na grudima je ventil za ispumpavanje unutrašnjeg pritiska.

l10

Biometrički senzori (levo) i pelena i uređaj za sakupljanje urina (samo za muškarce!).

l11

Delovi opreme za biravak u kosmosu. Mi smo sve to nazivali skafander a oni EMU (Extravehicular Mobility Unit), odn. 'jedinica za vanbrodske aktivnosti'. A – biomedicinski pojas koji je slao podatke na Zemlju; B – uređaj za sakupljanje urina; C – pelena za sakupljanje 'čvrstih stvari'; D – donji veš koji je obezbeđivao abrazivnu zaštitu i bolju kontrolu znojenja pilotu komandnog modula; E –odelo sa vodenim hlađenjem za skafandere tokom boravka u lunarnom modulu; F – zaštita za zglobove; G – 'Snupijeva kapa' sa opremom za komunikaciju i za zaštitu za glavu; H – rukavice. Donji red – različire vrste kaciga.

l12

Detalji kacige i jedan primerak iz muzeja.

l13

'Apolo' skafanderi u prve tri misije spuštanja na Mesec. Prva dva su nosili članovi posada koje su ulazile u lunarni modul, a druga dva piloti komandnog modula koji je ostajao u lunarnoj orbiti.

l14

Konačno obučeni astronauti.
U rukama nose prenosne uređaje za snabdevanje kiseonikom.

Obukavši konačno skafandere, trojica astronauta su u 06:20 navukli žute plastične zaštitne navlake za đonove i povezali creva skafandera sa prenosnim uređajem za snabdevanje kiseonikom, koji je takođe služio i za regulisanje temperature u skafanderu. Izašli su iz sobe i otpešačili do lifta u prizemlju MSOB-a. Pratili su ih Slejton, Šmit, vatrogasac s aparatom za gašenje požara i tehničar Ed Vuds, koji je nosio dodatni prenosni uređaj za snabdevanje kiseonikom za slučaj da se bilo koji koji su nosili astronauti pokvari. Posada je izašla kroz vrata koja su se nalazila u hodniku koji je povezivao dve zgrade kompleksa MSOB, gde ih je čekao kombi – u blizini se nalazio i rezervni Astrovan – da bi ih odvezao do rampe, udaljene 12 kilometara. Deseci novinara okupili su se kraj izlaza kako bi ovekovečili istorijski događaj. Konvoj je krenuo u 06:27 pod nadzorom šefa obezbeđenja Čarlsa Baklija. Do poletanja su ostala još samo tri sata...

l15

Posada ulazi u Astrovan. Obrati pažnju na Kolinsovu smeđu papirnu kesu u desnoj ruci.

l16

Astronauti u kombiju na putu ka raketi. Na Zemlji će biti još samo tri sata...

Četvrt sata kasnije, Astrovan je stigao do rampe 39A, a astronauti su se popeli liftom do nivoa 320 – 'spratovi' tornja LUT (Launch Umbilical Tower) bili su obeleženi prema visini u stopama iznad zemlje – gde se nalazila 'Ruka Broj 9' koji ih je odvela u 'Belu sobu', odakle su astronauti ulazili u komandni modul. Bela soba je bila premala da bi sva trojica putnika u skafanderima i pomoćno osoblje mogli da budu istovremeno unutra, pa dok su Armstrong i Kolins odlazili preko 'ruke' prema brodu, Oldrin je čekao svoj red u tornju. Armstrong je zauzeo levo sedište, namenjeno zapovedniku misije. Majkl Kolins, pilot komandnog modula, trebao je da zauzme srednje sedište, ali je pre lansiranja odlučeno da će, izuzetno, tu poziciju zauzeti Oldrin, koji se obučavao za pilota komandnog modula dok se Kolins nalazio na lekarskoj poštedi.

l17

Posada na LUT tornju.

l18

Delovi LUT tornja i pokretne lansirne platforme MLP (Mobile Launcher Platform). Dvospratna platforma dugačka 49 m i širona 40 m obezbeđivala je transport rakete guseničarom od montažne hale VAB do rampe. Platforma je sadržavala računare koji su bili povezani sa kontrolom leta a u sredini je imala četvrtast otvor širine 14 m za odvod izduvnih gasova. U tornju su se nalazila dva brza lifta – pored uobičajenih funkcija dovoženja personala i opreme do različitih nivoa, oni su činili deo sistema za spašavanje u slučaju opasnosti.

l19

Toranj je bio povezan sa 9 servisnih 'ruku' različite dužine s raketom, obezbeđujući predlansirne električne i pneumatske veze i dolivanje goriva. Ruke je konstruisala 'Brown Engineering Comp.' iz Hantsvila. Recimo, samo jedna ruka je nosila 24 električna kabla (svaki prečnika 50 mm) i 44 creva za različite tečnosti (prečnika 12-25 mm), ukupne težine oko 22 tone.
Na slici je Ruka №9 sa Belom sobom na kraju.

l20

'Bela soba' je tako nazvana jer je bila ofarbana u belo. NASA ju je koristila za završne pripreme astronauta pred ulazak u raketu, kao što je stavljanje kaciga i otkačinjanje portabl erkontišn jedinica. Postojala i tokom šatl ere sve do 2011.

l21

Astronauti prevaljuju poslednje metre pred ulazak u Belu sobu.

l22

Ruka №9 sa Belom sobom na kraju. Služila je za poslednje pripreme pred ulazak u raketu. Uđani nekog tehničara na krovu sobe (raketa je visoka 100 metara!)

l23

Danas se Bela soba nalazi kao eksponat u Kenedijevom centru na Floridi.
Vidi se kao spojena sa 'Apolovim' komandnim modulom.

Astronauti su ušli u brod uz pomoć tima koji je predvodio Nemac Günter Wendt[6], ali ne pre nego što su razmenili brojne šale i viceve i poklone, što je postala neizbežna tradicija. Tokom programa 'Džemini', šale između astronauta i Venta otele su se kontroli i postajale sve luđe. NASA je tokom 'Apola' postavila određene granice, ali nije mogla da ih u potpunosti eliminiše. Kolins je Ventu poklonio malu pastrmku pričvršćenu na drvenu dasku kao da se radi o vrednom ribarskom trofeju. Šala se odnosila na to da je Vent, kao i svaki strastan ribolovac, preterivao u pogledu veličine svojih ulova. Kolins je doneo 'trofej' iz zgrade MSOB-a do rampe u smeđoj papirnatoj kesi, sve vreme se plašeći da će mu ispasti pred svima...

l24

Vent u poslednjem razgovoru sa posadom 'Apola 11'.

l24

Kolins predaje Ventu 'trofej'.

l26

Ribarski trofej koji je Kolins u ime posade poklonio Ventu.

Sa svoje strane, Vent je astronautima dao ključ prozvan 'ključ od Meseca'. Pre toga je na servisni toranj postavljao natpise na kojima je pisalo da se 'ključ od Meseca nalazi u Beloj sobi'.

Nakon što je razmenio ostale manje značajne poklone, Armstrong je ušao u brod u 06:35 a onda je na red došao Kolins. Osim Ventovih tehničara, pomaže im mladi Fred Hejz, rezervni pilot lunarnog modula, koji je već ulazio u kapsulu pripremalući je za poletanje pre dolaska astronauta. Nakon poslednjeg zbogom, Vent i njegov tim zatvaraju dva poklopca na 'Kolumbiji' – onaj na kapsuli i onaj sa spoljnje strane spasilačke rakete (LES) – i napuštaju rampu u 07:52.

Otprilike 3 sata i 20 minuta pre lansiranja otkriveno je curenje vodonika na ventilu odgovornom za punjenje III stepena S-IVB tečnim vodonikom. Nekoliko tehničara je odmah poslato na nivo 200 LUT-a kako bi rešili taj problem dok su astronauti polako ulazili u letilicu. Kada je dva sata pred poletanje operacija punjenja goriva nastavljena, provere su pokazale da je curenje prestalo.

l27

Raketa 'Saturn V'. O njoj sam povremeno pisao a ovo je samo jedan od textovaSetio sam se i ovog texta, pa k'o velim ko voli...

l28

Pet 'Rocketdyne' motora F-1 su bili i ostali najjači jednokomorni motori na tečno gorivo (kerozin+kiseonik) ikad proizvedeni. Jeste sovjetski RD-170 imao veću snagu ali je imao i 4 mlaznice. Svake sekunde, motori 'Saturna V' su sagorevali ukupno 12.890 kg goriva (po 790 kg kerozina i 1790 kg tečnog kiseonika svaki). Za 2,5 min. rada motora, raketa je dostizala brzinu od 9920 km/h i visinu oko 68 km.

l29

Motori prvog stepena lunarne rakete. Na motorima nedostaju nastavci mlaznica veličine polovine motora

Ruka broj 9, zajedno sa Belom sobom, odvajala se od broda ali se nije odmicala u potpunosti od rakete, kako bi posada u hitnim slučajevima mogla brzo da napusti rampu. Ako bi došlo do požara na rampi, sa nje su male kabine okačena o sajlu mogle da u vrlo kratkom roku odnesu posadu u podzemni bunker poznat kao 'gumena soba'. Ako bi došlo do eksplozije ogromnog 'Saturna V'[7], posada bi mogla da preživi u sferičnom bunkeru koji se nalazio pored 'gumene sobe'. Unutar bunkera je bilo namirnica za nekoliko dana.

U međuvremenu, gomila ljudi napolju koja je pratila lansiranje bila je sve nestrpljivija. VIP gosti su su bili potpredsednik zemlje Spiro Egnju, bivši predsednik Lindon Džonson, bivši direktor Nase Džejms Veb i na desetine senatora, kongresmena i političara svih fela. Među zvanicama su bili i pioniri astronautike poput Hermana Oberta ili vazduhoplovstva poput Čarlsa Lindberga. No, najupečatljivija je bila odsutnost aktuelnog predsednika Ričarda Niksona.

l30

Sistem za evakuaciju sa rampe i bunker. Bunkeri su se nalazili ispod svake lansirne rampe u Kenedijevom centru. Na gornjoj slici, raketna rampa je obeležena sa ML. Pošto je rampe 'nasledio' Alon Mask i 'SpaceX', sudbina bunkera je neizvesna...

l31

Astronauti vežbaju beg od rakete u slučaju požara.

l32

Ulazak u bunker su osiguravala čelična vrata. Plafon je bio postavljen na opruge koje su mogle da amortizuju udare od 3-5 G. Unutra je moglo da se smesti 20 ljudi 24 časa.

l33

Na sreću, bunker nikad nije korišćen. Astronauti i zatečeno osoblje je moglo da preživi u bunkeru 1 dan.

Operacija punjenja gorivom je započeta u T-08:25:00, najpre punjenjem helijumskih rezervoara motora drugog stepena S-II, koji će stvarati pritisak u tankovima za gorivo[8] tokom leta.

Kada je ova radnja završena u T-08:15:00, računar je poslao komandu 'LOX FILL' – označavajući da započinje punjenje tečnog kiseonika. LOX je sipan u stepene S-IVB i S-II pre LH2. Tankovi komponenata su u svakom stepenu bila odvojena jednim poluloptastim zidom ('bulkhead'[9]), koji je, iako dobro izolovan, ipak dozvoljavao razmenu temperature. LOX tank se nalazio ispod LH2 tanka, pa pošto je LOX bio teži i 'topliji' od LH2, LOX je sipan pre njega.

Računar je započeo sekvencu automatskog natakanja goriva procesom rashlađivanja. Hlađene su pumpe, transportne linije, ventili i tankovi za gorivo da bi se do maksimuma umanjilo isparavanje tečnih komponenti goriva između velikih rezervoara za čuvanje goriva i tankova na 'Saturnu V'. Generalno, bilo je potrebno oko 10 minuta da se čitav sistem ohladi. Kada je računar utvrdio da su raketni tankovi spremni, računarski sistem za tankovanje (PTCS) poslao je komandu 'FAST FILL' za punjenje LOX tankova maksimalnom brzinom. Kada se u tankovima našlo 98% letne količine, PTCS je prekinuo 'FAST FILLl' proces i prešao na 'SLOW FILL', koji je trajao oko 3 minuta.

Do T-07:14:00 punjenje LOX-om stepena S-IVB kompletirano je 99%, te je započeto LOX punjenje stepena S-II. Ono je bilo 99% obavljeno do T-06:32:00, pa je započeto LOX punjenje tanka donjeg stepena S-IC. Taj posao je okončan u T-05:07:00. Kada je konačno bilo završeno LOX natakanje svakog stepena rakete, PTCS se prebacio u režim dopunjavanja ('Replenish'), jer je gasoviti kiseonik neprestano ključao u tankovima i isparavao (to je onaj beli 'dim' koji se stalno vije oko rakete pred lansiranje). Taj proces je nastavljen sve do samog uzletanja.

U T-03 minuta i 30 sekundi, inženjer 'Boinga' zadužen za paljenje motora prvog stepena, pritiska u lansirnom centru dugme 'Naredba za paljenja' (Fairing Command). U T-02 minuta počelo je podizanje pritiska u tankovima sa gorivom i tečnim kiseonikom 'Saturna V'. Dvadeset sekundi pre lansiranja pokrenuta je sekvenca automatskog lansiranja. 'Saturn V' nije lansiran trenutnim pritiskom na dugme kao u filmovima, već je to bila automatski kontrolisana radnja preko sekvencera TCS (Terminal Countdown Sequencer), smeštenog na MLP pokretnoj lansirnoj platformi. Iako TCS nije računar, bio je odgovoran za davanje konačnih naloga za uzletanje bez ljudske intervencije[10]. Pedeset sekundi pre lansiranja, TCS izvršava sekvencu nakon koje su različiti stepeni postali električno nezavisni ('Power transfer is complete'). U T-17 sekundi aktiviran je sistem za navođenje i navigaciju rakete smešten u IU prstenu III stepena[11] a kojim je upravljao 'IBM-ov' računar LVDC (Launch Vehicle Digital Computer).

l34

Jedna od servisnih 'ruku' koja je napajala II raketni stepen gorivom i strujom. Oko nje su radne platforme.

'Saturn V' je već bio potpuno nezavistan od zemaljskih sistema i samo je čekao trenutak za uzletanje. To je bilo najavljeno obaveštenjem da je navođenje postalo nezavisno ('Guidance is internal'). Od tog trenutka, NASA je počela da emituje odbrojavanje sekundi do lansiranja. U T-8,9 sekundi započinje sekvenca jednovremenog paljenja svih pet motora F-1 prvog stepena ('Ignition Sequence Start'[12]), najmoćnijih koji je čovek ikada napravio. Sistem za sprečavanje stvaranja udarnog zvučnog talasa počeo je da ispušta tone vode ispod motora kako bi sprečio da raketa bude rastrgnuta vlastitim zvukom.

U T-0 zver je oživela. Zvuk je dosegao 190 decibela, vrlo blizu vrednosti potrebnoj za ubijanje čoveka samo delovanjem udarnih talasa. Stvorena toplota je bila toliko intenzivna da je lako mogla da istopi mlaznice motora F-1, stoga su ovi spolja bili premazani s nekoliko slojeva izolacionog materijala.

l35

16 cevi prečnika većeg od 2 metra izbacivalo je preko 3,5 miliona litara vode u minutu! (Vidi filmić). Proučavajući tehnike akustičnog praćenja podmornica, Nasini inženjeri su uočili da mehurići odnose ogromnu zvučnu energiju pa su i oni došli na ideju da koriste moćne mlazeve vode.

l36

Raketu su tokom montaže i transporta do rampe u uspravnom položaju držala četiri snažna držača (na prvoj slici dole levo), koja su je držala uspravno i tokom vetrova koji povremeno duvaju pre lansiranja. Oni čvrsto drže raketu i kad se uključe motori, dokle god svih 5 ne postignu pun potisak a onda se automatski i jednovremeno otpuštaju. Svaki nosač je bio težak 18 tona i imao visinu od 3,35 m. Pored 4 nosača, u osnovi rakete su se nalazile i 3 servisne 'ruke' koje su do I stepena dovodile struju, hidrauliku i gorivo (na prvoj slici dole desno). Tokom lansiranja, sekvencer TCS je na hidraulički pogon uklanjao ruke i zaštićivao konektore od plamena.

l37

Jedna od tri servisne 'ruke'.

l38

Tzv. 'Range Zero Saturna V' prikazuje način pridržavanja rakete na lansirnom postolju kompleksa 39 rampa A Kenedijevog kosmičkog centra.

Istorijsko poletanje 'Apola 11' dogodilo se 16. jula u 13:32 UTC, odn. u 09:32 po lokalnom, ili u 12:32 po srednje-požarevačkom vremenu (prozor za lansiranje je tog dana bio otvoren 4 sata i 20 minuta). Nakon što su 'otključana' četiri držača koja su osiguravala raketu na MLP platformi, 'Saturn V' je polako vrlo počeo da se diže, pržeći skoro 15 tona goriva u sekundi. Armstrong, Oldrin i Kolins su jedva čuli uputstva od Hjustona kroz buku i vibracije motora.

Slejton nije pogrešio: jutro je bilo savršeno. Na nebu rta Kanaveral gotovo da nije bilo oblaka. Uprkos jakoj Sunčevoj svetlosti, nova sjajna zvezda se uzdizala u blizini obale. Hiljade gledalaca je najpre posmatrala poletanju kao neki nemi film sve dok zvuk nije počeo da dopire do njih, da bi zatim ostali zapanjeni njegovom jačinom.

l39

Strava filmić koji je ovekovečio rad pet motora F-1 prvog stepena 'Saturna V'.

l40

Slika koja je ušla u sve istorijske knjige: 16. juli 1969. – trenutak uzletanja 'Saturna V' sa putnicima koji će se iskrcati na Mesec.

Raketa se sve brže dizala lagano skrećući u stranu za oko 1,25 stepeni kako bi izbegla sudar s lansirnim tornjem. Za postizanje visine tornja bilo je potrebno deset sekundi. Zatim, između T+13,2 sec i T+31,1 sec, raketa je počela da rotira oko svoje uzdužne ose menjajući orijentaciju mlaznica motora F-1. Na taj način, raketa je promenila lansirni azimut sa početnih 90° – dakle u smeru prema istoku – u 72,058°. Ovo nije bio optimalni pravac za iskorištavanje rotacije Zemlje, ali je NASA prihvatila gubitak benefita koje bi to donelo da bi ušla u orbitu koja je prolazila iznad kopnenim nadzornih stanica na Kanarskim ostrvima i Madagaskaru. Nakon 80 sekundi leta, raketa je ušla u zonu maksimalnog dinamičkog potiska (Max-Q), gde se gustina vazduha i brzina rakete kombiniraju kako bi stvorili najveći otpor na raketu. Kondenzacioni oblaci su okružili raketu dok je prelazila kroz ovo područje.

l41

Uzletanje 'Apola 11'. Probila je zvučni zid posle 1 minuta na visini 5,5-7,4 km. U prosečnoj kosmičkoj misiji, raketa ima posla samo 20 minuta. Iako je 'Apolo 6' iskusio 3 kvara motora a 'Apolo 13' jedan, brodski računar je uspevao da let kompenzuje dužim radom ostalih motora da bi došao do parkirne orbite. 

Iako su astronauti u posadi već leteli u kosmos, za Armstronga, Kolinsa i Oldrina ovo je bio prvi let na 'Saturnu V'. Sva trojica su bili zatečeni snažnim vibracijama rakete, iako su ih na to već upozorili drugi astronauti. Armstrong je pratio instrumente držeći ruku u blizini poluge za prekid leta koja bi trebala da aktivira spasilački toranj ako bi se pojavio ozbiljan problem. U slučaju da se računar LVDC 'Saturna V' pokvario, postojao je plan da računar AGC[13] (Apollo Guidance Computer) komandnog modula preuzme kontrolu nad raketom. Ako i to iz nekog razloga ne bi uspelo, Armstrong je trenirao da ručno pilotira ogromnom zveri u orbiti (ručno upravljanje se postizalo unosom preko tastature DSKY naredbe 'verb 46'[14] u računar AGC).

Centralni motor prvog stepena se prvi isključio radi smanjenja ubrzanja, a 161,63 sekunde nakon poletanja stepen S-IC se odvojio delovanjem pirotehničkih mehanizama[15], nakon čega je ubrzo nakon toga (posle 30 sekundi) odbačen i međusegment koji je povezivao prvi i drugi stepen. Kao i u prethodnim misijama, razdvajanje je bilo brutalno i astronauti su poleteli prema instrumentnoj ploči kada je ubrzanje prešto sa 4 G na nulu. Odvajanju stepena S-IC je potpomoglo 8 retro-motora na čvrsto gorivo koji su usporili taj stepen, dok su drugi slični motori na krajevima drugog stepena S-II radili taman toliko da omoguće komponentama goriva da krenu kroz cevovode ka pet J-2 kriogenih motora kako bi mogli da ispravno funkcionišu.

l42

Jednu sekundu nakon prestanka rada motora I stepena, on je odbačen. Osam malih motora na čvrsto gorivo je odnelo S-IC od ostatka rakete na visini od oko 67 km, i on je pao u okean na oko 560 km od rampe.

l43

Profil ubrzanja rakete tokom lansiranja 'Apola 11'.

l44

Sistemi za odvajanje stepeni 'Saturna V'. Fizičko odvajanje prva dva stepena dešavalo se na visini od ~65,5 km. Prvi stepen je po inerciji nastavio da leti bez motora do visine od 105 km pre nego što je počeo da balistički pada.

Sekvencu odvajanja prvog stepena su u prethodnim 'Apolo' misijama snimale male brodske kamere, a kasete sa filmom su se padobranom spuštale na oko 1000 kilometara od Floride. Ali 'Apolo 11' nije nosio nijednu od ovih kamera (poslednja misija koja ih je posedovala bio je 'Apolo 8', iako nijedna od njih nije radila) zbog ograničenja težine usled lunarnog modula. Sve slike razdvajanja stepeni 'Apola 11' koje se obično postavljaju na sajtovima, zapravo su neke sa prethodnih misija. U svakom slučaju, stepen S-II je bio mnogo mirniji i tiši od svog prethodnika, nešto što je astronautima više prijalo. Spasilački toranj se ubrzo nakon toga odvojio, oslobodivši četiri prozora kapsule koja su do tada bila pokrivena (tokom lansiranja astronauti su mogli da vide spoljašnost samo kroz središnji prozor, smešten iza Oldrinovog sedišta).

l45

Prvi stepen S-CI 'Saturna V'. Bio je visok 42 metra i imao prečnik od 10 metara. Centralni motor je bio fiksiran a ostali su mogli da se uz pomoć hidraulike pomeraju radi upravljanja raketom. Za 6 godina, ukupno je letelo 13 ovakvih stepeni.

l46

Prvi stepen 'Saturna V'. Za proizvodnju tankova trebalo je 9 meseci a za čitav stepen 14 meseci.

l47

U decembru 1961. ugovor za proizvodnju I stepena je dobio 'Boeing Co.'. Proizvodne fabrije su se nalazile u Nju Orleansu.

l48

Jena od kaseta sa filmom koji je zabeležio odvajanje stepeni 'Saturna V' (ne sa 'Apolom 11').

Središnji od pet J-2 motora drugog stepena je takođe, kao i kod prvog stepena, bio prvi isključen radi ograničavanja ubrzanja i smanjenja učinka uzdužnih oscilacija[16]. Stepen se takođe prebacio na siromašniju mešavinu goriva da bi još više smanjio potisak pre isključivanja motora, što se dogodilo u T+548,22 sekunde. Prva dva stepena su opisala balističke putanje i pala u Atlantik oko 660 odn. 4300 km od Floride. Treći stepen je pokrenuo svoj jedini J-2 motor kada je prošlo 552,2 sekundi (9,2 minuta) od lansiranja i konačno ga ugasio u T+709,3 sekunde (11,8 minuta).

'Apolo 11' se već nalazio u niskoj orbiti. Početna parkirna orbita je imala dimenzije 183,2×186 km, s nagibom od 32,52° i periodom od 88,18 minuta. Tokom uspona, komunikacija s Hjustonom je išla preko posebnog broda za praćenje vojnih projektila USNS 'Vanguard', a kasnije, preko stanice Maspalomas, na ostrvu Gran Kanarija. Kontrolor koji je održavao vezu sa brodom, poznati KAPKOM, Brjus Mekendls, pozvao je astronaute čim su se našli u orbiti: 'Apollo 11, ovde Hjuston preko stanice [Gran] Kanarija'.

l49

Drugi stepen S-II. Na dnu se vide retro-motori ('ullage') koji su pomagali odvajanju stepeni. Radio je oko 6 minuta, dajući raketi brzinu od 6,995 km/s, blizu orbitne brzine.

l50

Drugi stepen S-II. Tank sa tečnim kiseonikom je bio triput manji od vodonikovog.

l51

Treći stepen S-IVB. Prvobitni planovi su bili da ovaj stepen predstavlja četvrti stepen buduće rakete 'Saturn C-4', pa mu je ostala oznaka S-IV. Iako je bilo čak 11 ponuđača, prvi direktor Nase K.T. Glenan je odlučio da ove stepene pravi kalifornijska kompanija 'Douglas Aircraft Co.' Jedan neiskorišćeni tank ovog stepena je bio iskorišćen kao kućište za 'Skajlab', prvi američku orbitnu stanicu.

l52

Treći stepen S-IVB. On je uveo kompoziciju u parkirnu orbitu pa je, posle jednog ipo kruga, istu postavio u translunarnu orbitu(TLI) i ubrzao brod sa 7,79 km/s na 11,2 km/s radi oslobađanja od gravitacionog privlačenja Zemlje. Sve vreme u niskoj orbiti, motor je nastavio da stvara mali potisak jer je izbacivao nakupljeni gasoviti vodonik, čuvajući tako tečno gorivo a usput se oslobađajući gasa čiji mehurići su mogli da zapuše dovode goriva ka motor.

l53

Ovo je ostalo od moćnog 'Saturna V' kada je stigao u orbitu: treći stepen, komandno-servisni modul i lunarni mosul.

 

[1] U prvom delu ovog serijala, doslovno sam napisao: 'Kontrola misije je bila smeštena u krilu MOW (Mission Operations Wing) u Zgradi 30 MSC-a. Zgrada je bila trospratni betonski blok bez prozora koji je više nalikovao bunkeru nego kosmičkom kontrolnom centru.

  Slavna kontrolna soba puna konzola nazvana je MOCR (Mission Operations Control Room) – izgovara se 'moker' – iako su u stvarnosti postojale dve gotovo identične sobe koje su pratile ovu misiju. MOCR 1, na drugom spratu, koristila se za misije 'Apolo-Saturn 201', 'Apolo 1', 'Apolo 5', 'Apolo 7', 'Skajlab' i 'Apolo-Sojuz'. Kasnije će postati FCR – iliti 'fiker' – za vreme programa šatlova. Za ostatak misija 'Apollo', kontrola se nalazila u MOCR-u 2, koji se nalazio na trećem spratu Zgrade 30, a takođe je bila zadužena za misije 'Džemini' (osim 'Džemini 3'). Ova soba se kasnije transformisala u FCR 2 za špijunske misije šatlova koje je vodilo Ministarstvo odbrane. Učestvovanjem u najrelevantnijim misijama 'Apola', MOCR 2 je postao poznat kao Kontrola 'Apolo'misija.'

[2] Posle uspeha 'Apola', Petrone, sin talijanskog migranta i vojni inženjer, postao je 1973. direktor Maršalovog kosmičkog centra u Alabami. Posle penzionisanja u Nasi postao je savetnik u 'Rockwell Int.', proizvođaču šatlova.

[3] U originalu je bio Joseph W. Schmitt, dakle još jedan Nemac po poreklu u programu, bio je decenijama poslednja faca koju su astronauti gledali pred poletanje u kosmos. Umro je 2017. u 101. godini. Mladi astronauti su se zezali da je Džo Šmit oblačio i braću Rajt.

[4] Satove 'Omega Speedmaster' prvi put su u kosmos poneli članovi Nasine misije 'Džemini IVtokom prve američke šetnje po kosmosu, a nosili su ih i putniici na Mesec. Armstrong je ostavio svoj sat u lunarnom modulu kao rezervu jer se elektronski sat u modulu pokvario, ali ga je Oldrin poneo i to je bila prva 'Omega' na Mesecu. Danas je taj sat 'izgubljen', a 'nestao' je prilikom transporta ka muzeju u NY.

  Zapovednik 'Apola 15' je 1971. poneo na svoju ruku 'Bulovin' hronograf, koja je bila veliki konkurent za odabir kosmičkih satova u Nasi (Navodno, tokom prve šetnje po Mesecu puklo mu je staklo na originalnom 'Speedmasteru', ali je za drugu šetnju imao svoj sat, koji nije bio na spisku normalne opreme).
  I 'Rolex' je učestvovao u trci, pa su njihovi satovi bili odabrani kao, recimo, rezervni u misijama 'Apola 13 i 14'. Očigledno je da se 'Trka za Mesec' vodila na više frontova...

[5] Količina kiseonika u atmosferi je oko 21% i na nivou mora i na vrhu Everesta. Znači da se teško diše na visini ne zato što fali kiseonik nego zbog nečeg drugog. Šta je po sredi?
  Na nivou mora, atmosferski pritisak iznosi 760 mmHg; dakle, prema Daltonovom zakonu, parcijalni pritisak kiseonika je oko 160 mmHg, odn. 760 mmHg×0,21. Bazni kamp na Everestu je na oko 5000 m, gde je atmo-pritisak samo oko 400 mmHg. Pošto je koncentracija kiseonika i dalje 21%, to znači da je parcijalni pritisak kiseonika samo 84 mmHg, tj. 400 mmHg×0,21. Dakle, u baznom kampu, u krvi se nalazi kiseonik pod pritiskom od samo 84 mmHg naspram 160 mmHg na nivou mora.

[6] Još jedan provereni nacista, koji je tokom rata radio kao inženjer u Luftvafeu. 'Emigrirao' je 1949. u SAD i pokušao da se zaposli a gde do u vojnoj industriji. Dobivši državljanstvo, dobija posao na Kejp Kanaveralu da nadgleda radove na lansirnoj rampi tokom 'Merkjuri' i 'Džemini' programa. Stekao je reputaciju da donosi sreću, pa je njegova faca uvek bila poslednja koju su putnici gledali pre zatvaranja poklopca. Zbog njegove efikasnosti, discipline i humora, Džon Glen ga je u šali nazivao 'der Führer of der Launch Pad'.

  Asteroid Glavnog pojasa 429033 Günterwendt, nosi njegovo ime.

[7] Raketa napunjena gorivom i oksidatorom bi eksplodirala snagom od pola kilotona TNT-a.

[8] Samo da podsetim: drugi stepen je imao 5 'Rocketdynovih' motora J-2, koji su za razliku od 5 motora prvog stepena, koji su sagorevali kerozin (RP-1) i tečni kiseonik (LOX), sagorevali tečni vodonik (LH2) i LOX. Treći stepen je imao samo 1 motor J-2, i on je takođe sagorevao LH2/LOX.

[9] Taj deo prečnika 10 metara od aluminijumske legure T6 odvajao je dve superhladne tečnosti – kiseonik na -182°C i tečni vodonik na -252°C.

[10] Poslednjih 3 min. i 7 sec. odbrojavanja vodio je automatski sistem TCS. Taj sekvencer je slao seriju vremenskih komandi koje su pokretale određene funkcije (npr. stopiranje dopunjavanja II i III stepena LOX-om i LH2-om, odn. LOX-om I stepen, presurizaciju svakog od 6 tankova rakete, itd.). Svaka naređena funkcija je morala da dobije povratnu informaciju da je obavljena kako treba. Ako neka funkcija koju je naredio TCS ne bi bila dovršena u određeno vreme, stizala bi naredba za automatsko prekidanje odbrojavanja.

[11] Ako te interesuje šta je to, pogledaj ovde.

[12] Ova komanda je izazvala čitav niz radnji koje su kulminirale stvarnim paljenjem motora. Komanda 'Engine Start' je bila samo jedna od funkcija sekvence za početak paljenja motora. Zapravo, u T-6,52 sec uključen je centralni motor #5, u T-23 sec motor #1, u T-6,07 sec motor #3, u T-5,97 sec motor #4 i u T-5,95 sec motor #2. U T-2 sec, svi motori su radili na normalnom nivou potiska i čekali dalje radnje.

[13] Vidi detaljnije ovde.

[14] Vidi detaljnije ovde.

[15] Gorivo u I stepenu je činilo oko dve trećine težine čitavog 'Saturna V' (prazan je težio samo oko 5% težine čitavog stepena – oko 130 tona). Drugi Njutnov zakon glasi da je sila jednaka masi puta ubrzanje, odn. da je ubrzanje jednako sili podeljenoj s masom, pa ako masa opada ubrzanje raste.

[16] Iako se to nama možda čini glupo, raketa ne ubrzava neprestano već povremeno planski smanjuje gas. To se radi prilikom odvajanja i prvog i drugog stepena i to iz 3 razloga. 1) Povećavanjem ubrzanja povećava se i pritisak goriva u motorima, što ponekad može da dovede do neželjenih pogo oscilacija. 2) Kako se raketa penje u ređe slojeve atmosfere, efikasnost motora se značajno povećava. Zajednički potisak 5 motora pri uzletanju je iznosio oko 34.000 kN a na visini se podizao na preko 40.000 kN. Ali svakako najveći razlog je svakako ubrzano smanjivanje težine.

  


 FELJTON Pola veka Apoll 11 

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


 


leksikon 190


 

stranica posmatraci2019


 

CURRENT MOON


tvastronomija18