Czerwony Księżyc – próby zdobycia Srebrnego Globu przez Sowietów #1

Ludzie pamiętają zwycięzców i tak też ma się sytuacja w przypadku wyścigu na Księżyc, który toczyły między sobą w latach 60. ubiegłego wieku Stany Zjednoczone i Związek Radziecki. Było to nie tylko starcie globalnych mocarstw, ale też skrajnie odmiennych poglądów na temat tego, jak powinien wyglądać świat. Konfrontacja o polityczny i ideologiczny prymat przeniosła się w przestrzeń kosmiczną po tym, jak na orbicie umieszczono radzieckiego Sputnika, pierwszego sztucznego satelitę Ziemi. Potem przyszła kolej na psy, szympansy i bardzo szybko człowieka. Niedługo później, za sprawą prezydenta J. F. Kennedy’ego, uformował się konkretny cel, wraz z narzuconym terminem, którego zdobycie potwierdzi wyższość zwycięskiego mocarstwa nie tylko na powierzchni planety, ale też poza nią. Tym celem było wysłanie człowieka na powierzchnię Srebrnego Globu i jego powrót na Ziemię, do końca dekady.

Stany Zjednoczone osiągnęły niekwestionowany sukces – wysłali 12 astronautów eksplorujących szare pustkowia Srebrnego Globu, którzy zebrali ponad trzysta kilogramów próbek lunarnego gruntu. Ponadto 24 amerykanów znalazło się na orbicie Księżyca. Za to Związek Radziecki nigdy nie wysłał kosmonautów nawet na orbitę naszego naturalnego satelity, nie mówiąc o lądowaniu na jego powierzchni. Jednakże przez pierwsze lata wyścigu Sowieci wyraźnie w nim prowadzili i mogą pochwalić się wieloma znaczącymi osiągnięciami. Te zasługują na wyróżnienie i pamięć.

Kamienie milowe księżycowego wyścigu pomiędzy USA i ZSRR.

Przymiarki do pierwszego lądowania

Preludium do Łuny

W 2019 roku świętowaliśmy nie tylko 50 rocznicę misji Apollo 11, ale też inną, równie okrągłą – 60 lat od przelotu pierwszej sondy kosmicznej w pobliżu Księżyca. Była to radziecka Łuna 1, niewielki kulisty statek wzorowany na Sputniku. Wyposażono ją jedynie w podstawowe instrumenty naukowe, w tym magnetometr zamontowany na zewnętrznym wysięgniku, licznik Geigera, scyntylacyjny (promieniowania jonizującego) i detektor mikrometeoroidów. Niemniej wystarczyły one do pierwszych badań głębokiej przestrzeni kosmicznej, gdzie nie dotarła jeszcze żadna zbudowana przez ludzi sonda. Na pokładzie Łuny znalazł się też ładunek o wydźwięku symbolicznym, czyli medale z inskrypcjami. Celem wyprawy było rozbicie się statku o powierzchnię Księżyca, ale nie udało się tego osiągnąć. 

Sonda wyniesiona została na orbitę 2 stycznia 1959 roku przez rakietę Łuna 8K72, będącą zmodyfikowanym pociskiem balistycznym R7. Ten sam system posłuży przy kolejnych misjach z tego radzieckiego programu. Start odbył się z kazachskiego kosmodromu Bajkonur. Sondzie udało się osiągnąć prędkość ucieczki, która pozwoliła na wyrwanie z okowów ziemskiej grawitacji. Z powodu uszkodzonego systemu kontroli lotu nie udało się jednak doprowadzić do spotkania Łuny 1 z powierzchnią Księżyca. Chociaż główny cel wyprawy nie został zrealizowany, okazała się ona pod wieloma względami sukcesem. Po raz pierwszy sonda kosmiczna przeleciała blisko Srebrnego Globu, dokładnie w odległości 5 995 kilometrów i weszła na orbitę okołosłoneczną. Krąży tam zapewne po dziś dzień. Podczas jej misji potwierdzono istnienie wiatru słonecznego, odkryto brak pola magnetycznego Księżyca i lunarnych pasów radiacyjnych, a także poszerzono wiedzę o tych otaczających Ziemię. Przeprowadzono ponadto eksperyment obserwacyjny, polegający na wypuszczeniu w odległości 113 000 km od Ziemi chmury sodu. Misja Łuny 1 była pierwszym dużym sukcesem Sowietów w jeszcze niezdefiniowanym wyścigu na Księżyc. 

Muzealna replika sondy Łuna 1, źródło: RIA Novosti

Jak wyglądają na ten moment postępy USA? Sonda Pioneer 4 w marcu 1959 roku przelatuje w odległości 58 983 km od Księżyca, dalej niż planowano. Nie udało się zrobić zdjęć. Trwają prace nad programem Ranger, ale jego pierwszy niepełny sukces przyjdzie dopiero w 1962 roku.

Na kolejny pokaz umiejętności radzieckich inżynierów nie trzeba było długo czekać. 12 września 1959 w kosmos wystrzelona została sonda Łuna 2, podobnej konstrukcji co poprzedniczka. Tym razem statek z powodzeniem wszedł na trajektorię pozwalającą na spotkanie z Księżycem. Odrzucony trzeci stopień rakiety podążył za nim. 14 września, krótko po północy czasu polskiego, sonda Łuna 2 pędząca z prędkością 3,3 km/s na ostatniej prostej, uderzyła w powierzchnię Srebrnego Globu na obszarze na wschód od Morza Deszczów, nieopodal kraterów Archimedes, Autolycus i Aristides. Pół godziny później podobny los spotkał trzeci stopień rakiety. Po raz pierwszy zbudowany przez człowieka obiekt dotarł na inne ciało niebieskie, a zaraz za nim kolejny. Dane zebrane przez sondę potwierdziły odkrycia dokonane przez Łunę 1.

Podobnie jak w poprzedniej misji z wnętrza sondy podczas lotu uwolniona została chmura sodu. Dzięki temu łatwiej było śledzić podróż Łuny 2 na tle rozgwieżdżonego nieba, a przy okazji obserwować jak gaz rozprzestrzenia się w próżni. Ten znak na niebie miał jeszcze inny cel — uwiarygodnić w świecie zachodnim lot sondy na Księżyc, którego prawdziwość podważały media. Pomógł w tym także znany i szanowany astronom Bernard Lovell, który potwierdził na podstawie poczynionych przez siebie obserwacji, że misja faktycznie się powiodła. Na Księżyc trafiły także radzieckie pamiątki. We wnętrzu Łuny znajdowały się dwie tytanowe kule, zbudowane z pięciokątów naznaczonych inskrypcjami i wypełnione materiałem wybuchowym. Po uderzeniu w powierzchnię miało dojść do efektywnej eksplozji, która rozrzuciła by płytki wokół świeżo utworzonego krateru. Niemniej ani sonda, ani kule raczej nie przetrwały kolizji z Księżycem z taką prędkością. Nie da się tego przynajmniej stwierdzić tego, badając miejsce uderzenia z orbity. Repliki kul i pięciokątów trafiły do wielu muzeów i przywódców na świecie, w tym do prezydenta USA Dwightowi D. Eisenhower. 

Druga strona Księżyca

Spektakularny sukces Łuny 2 podłamał morale Amerykanów. Dotychczas uważali oni, że chociaż Związek Radziecki buduje potężniejsze rakiety to na zachodzie produkuje się najlepsze systemy nawigacyjne. Okazało się, że można trafić w Księżyc bez nich. Kolejny cios Sowieci zadali szybko, bo niecały miesiąc później. 4 października 1959 roku w misję na orbitę Srebrnego Globu wyruszyła sonda Łuna 3 (pierwotnie zwana AIS, od Automatic Interplanetary Station), większa i bardziej zaawansowana od swoich poprzedniczek. Nie dziwne, jej misja też była nieporównywalnie bardziej skomplikowana – nie tylko dolecieć do Księżyca, ale zrobić zdjęcia jego niewidocznej strony – nie widzianej dotychczas przez żadnego człowieka, i wrócić w pobliże Ziemi. Wykonano wtedy pierwszy w historii manewr asysty grawitacyjnej, gdzie trajektorię lotu zaplanowano tak, aby wykorzystując przyciąganie Księżyca skierować Łunę z powrotem w kierunku macierzystej planety i przelecieć nad północną półkulą. Tam znajdowały się radzieckie stacje odbiorcze.

File:Luna-3 (Memorial Museum of Astronautics).JPG
Makieta sondy Łuna 3 w Muzeum Kosmonautyki w Moskwie

Łuna 3, jak już wspomniałem, była konstrukcją bardziej zaawansowaną niż poprzedniczki. Kadłub sondy miał kształt cylindra i pokryty był panelami fotowoltaicznymi (ciekawostka, był to pierwszy raz, kiedy zostały one użyte na statku kosmicznym). Aby wykonać fotografie odwrotnej strony Księżyca, Łuna musiała wpierw wycelować w niego obiektyw swojego aparatu, a co było możliwe dzięki wykorzystaniu silniczków korekcyjnych oraz fotokomórek. Pozwalały one na odpowiednie zorientowanie sondy względem Słońca i Księżyca. Kontrola temperatury statku odbywała się przez jego obrót, potem metoda ta stała się normą. Łączność z Łuną odbywała się przez zestaw 6 anten, dwóch z jednej strony i czterech z drugiej. System fotograficzny Jenisej-2 składał się z aparatu o dwóch różnych obiektywach, mechanizmie do wywoływania zdjęć oraz skanera. Poza nim ładunek sondy stanowiły jeszcze detektor promieniowania kosmicznego i mikrometeoroidów.

7 października rozpoczęła się sesja fotograficzna odwrotnej strony Księżyca. Sonda znajdowała się wtedy w odległości 63 500 km od powierzchni. W czasie 40 minut zrobiono 29 zdjęć. Ostatecznie do użytku nadało się jedynie i aż 17 – każde z nich miało dużą wartość dla naukowców. Pierwszą próbę ich przesłania drogą radiową podjęto 8 października, ale sonda miała za mało mocy, aby sygnał dotarł na Ziemię. Udało się to dopiero dziesięć dni później, kiedy Łuna zbliżyła się do naszej planety. Fotografie nie były zbyt wyraźne, ale można było rozróżnić pośród szarych plam kilka krain selenograficznych. Stąd na odwrotnej stronie Księżyca znajdziemy obiekty takie jak Morze Moskiewskie, krater Ciołkowskiego czy Łomonosowa. Dzięki wyprawie Łuny 3 powstał pierwszy pełny atlas Srebrnego Globu, trójwymiarowe modele całego Księżyca, a ludzie mogli spojrzeć na coś tak tajemniczego, a jednocześnie bliskiego. Misja sondy zakończyła się pół roku później, 29 kwietnia, kiedy spłonęła w ziemskiej atmosferze. Warto wspomnieć o tym, że Amerykanie też mieli swój mały wkład w ten sukces. Film użyty w aparacie, odporny m.in. na wysokie temperatury, pochodził z balonu obserwacyjnego zestrzelonego przez Sowietów.

Łunę 3 nie bez powodu nazywa się królową sondą lat 50. Amerykanie nie mieli wtedy niczego, co mogłoby z nią konkurować. Dlatego też Sowieci próbowali ponowić misję tego typu jeszcze dwa razy, ale obie się nie powiodły. Po tym spektakularnym sukcesie kolejne lata nie były dobre zarówno dla Związku Radzieckiego, jak i Stanów Zjednoczonych w kwestiieksploracji Księżyca – przynajmniej wizerunkowo. Ostatecznie z nieudanej misji też wyciąga się naukę. Następne wyprawy programu Łuna, 4, 5, 6, 7 i 8, skończyły się niepowodzeniami — utknięcie na orbicie ziemskiej, przelot obok Księżyca, nieudane hamowanie przed lądowaniem. W rzeczywistości w kosmos wystrzelono więcej sond Łuna, ale do niektórch porażek się nie przyznawano, albo odnotowywano je jako kolejne statki z serii Kosmos. Niemniej zamiar Sowietów był jasny — miękkie lądowanie na powierzchni Srebrnego Globu. Udało się to dopiero w 1966 roku.

File:Luna 3 moon.jpg
Zdjęcie niewidocznej strony Księżyca wykonane przez sondę Łuna 3 (czarne plamy przedstawiają lunarne morza i większe z kraterów).

Próbnik za burtą

Osadzenie sondy na powierzchni Srebrnego Globu to wyzwanie większego kalibru niż przelot po jego orbicie. Na początku lat 60 wiedza o księżycowym gruncie opierała się na domysłach i obserwacjach poczynionych z Ziemi, ale z tych można było wyciągnąć jedynie ogólne wnioski. Niektórzy eksperci twierdzili wręcz, że nie nadaje się ona do lądowania, a każdy statek, który tego spróbuje, zapadnie się w pyłowym gruncie i nikt go więcej nie zobaczy. Niemniej sprawdzić to można było w tylko jeden sposób – próbując samemu wylądować. Dodatkowo taki lądownik musiał być wyposażony w silnik i zapasy paliwa, potrzebne do hamowania. Kolejne kilogramy do wyniesienia w kosmos. Radzieccy inżynierowie zbudowali statek, który po części rozwiązywał oba te problemy.

Sonda klasy Łuna E-6 składała się z dwóch elementów — modułu silnikowego KTDU oraz kapsuły ALS (ang. Automatic Lunar Station), będącej faktycznym lądownikiem. Ten pierwszy odpowiadał za przelot, sprawowanie się statku w przestrzeni kosmicznej, korekty trajektorii, wejście na orbitę Księżyca i zejście na jego powierzchnię. Kolejno odpalany główny silnik hamujący i cztery mniejsze zwalniał Łunę na tyle, aby można było bezpiecznie odstrzelić zaczepioną na szczycie modułu kapsułę. Uderzenie ALS-u w powierzchnię amortyzowały powietrzne poduszki. Po ich odrzuceniu kulisty próbnik otwierał się niczym kwiat, uchylając cztery panele tworzące jedną z półkul. Na ładunek lądownika składał się aparat i system luster, które pozwalały na robienie zdjęć pod różnymi kątami, anteny komunikacyjne oraz detektor promieniowania kosmicznego.

Czego życzyli sobie radzieccy inżynierowie w sylwester ‘65 roku? Udanego lądowania sondy na powierzchni Srebrnego Globu. Zniecierpliwienie po 11 nieudanych próbach musiało dawać im się we znaki. Na szczęście kolejna wyprawa miała się udać. 31 stycznia 1966 rakieta Mołnia-M wynosi w przestrzeń kosmiczną sondę Łuna 9. Lot przebiega bezproblemowo, orbita Księżyca zostaje osiągnięta, a 3 lutego próbnik bezpiecznie osiada na szarym pustkowiu Oceanu Burz, tuż przy zachodniej krawędzi widocznej strony Księżyca. Pierwsze udane lądowanie na innym ciele niebieskim — całe ZSRR świętuje. Panele opadają, a aparat zaczyna sesję zdjęciową, wpierw samego próbnika, aby inżynierowie mogli ocenić jego stan, a następnie okolicznych krajobrazów i pobliskich kamieni. Jednocześnie próbnik mierzy natężenie promieniowania kosmicznego. Wyniki pomiarów wprawiają wszystkich w dobry nastrój — są bezpieczne dla człowieka. Łuna 9 funkcjonowała na Księżycu do 6 lutego.

Misja Łuny 9 była przełomem w eksploracji przestrzeni kosmicznej. Po pierwsze, powiodło się lądowanie na innym świecie. Po drugie, powierzchnia Księżyca utrzymała sondę, a to pozwoliło postawić tezę, że utrzyma ona i cięższe statki. Po trzecie, promieniowanie nie jest zabójcze i misje załogowe są możliwe. I na sam koniec, nadesłane zdjęcia poszerzyły wiedzę o gruncie księżycowym, jego naturze i mechanice. Były to podstawy dla kolejnych misji na powierzchni, w tym amerykańskich.

Na jakim etapie wyścigu jest wtedy USA? Jedna częściowo i dwie udane misje programu Ranger, gdzie sondy tuż przed rozbiciem fotografowały powierzchnię Srebrnego Globu. Kolejna udana wyprawa, jednocześnie ostatnia w ramach tego programu, miała miejsce miesiąc po sukcesie Łuny 9, w marcu 1966 roku. Niedługo później, w maju, amerykańska sonda Surveyor 1 miękko wylądowała na Księżycu.

Kolejny materiał z cyklu „Czerwony Księżyc” wkrótce!

Najnowsze artykuły

WNMS Podcast 02 – Czego nie wiesz o pracy astronoma?

Oto drugi odcinek podcastu. Tym razem zagłębiamy się w świat profesjonalnej i amatorskiej astronomii. Aby dowiedzieć się jak wygląda praca współczesnego, profesjonalnego...

NASA ujawnia wyniki śledztwa ws. awarii Starlinera. Nie jest dobrze

Okazuje się, że grudniowy dziewiczy lot załogowego statku Starliner na orbitę mógł skończyć się znacznie gorzej niż faktycznie. Komisja powołana przez NASA...

WNMS Podcast 01 – KRAKsat – sukces czy porażka?

Witaj w pierwszym odcinku podcastu We Need More Space. Dlaczego odpalam podcast? Im bardziej się angażuję w kosmos, im bardziej wgłębiam się...

Sonda Solar Orbiter wyruszyła w stronę Słońca

Słońce fascynuje ludzi od początku naszego istnienia. Ogromny reaktor, który dostarcza energię i ciepło naszej planecie. Jego badanie nie jest proste, ale...

Czerwony Księżyc – próby zdobycia Srebrnego Globu przez Sowietów #1

Ludzie pamiętają zwycięzców i tak też ma się sytuacja w przypadku wyścigu na Księżyc, który toczyły między sobą w latach 60. ubiegłego...

Więcej informacji

Leave A Reply

Please enter your comment!
Please enter your name here

Nie przegap ciekawych artykułów