Pół wieku temu, dokładnie 20 lipca 1969 roku, Apollo 11 wylądował na Księżycu. Tę właśnie datę pamiętamy jako dzień triumfu człowieka w Kosmosie. Ale misja Apollo 11 trwała o wiele dłużej – aż 8 dni. Co działo się w tym czasie? Co robili astronauci? Oto historia tej niezwykłej misji. Dzień po dniu.

Przeczytaj dziennik misji Apollo 11:

Noc na Ksieżycu

Pobudka dnia szóstego jest wyjątkowa. Załoga Apollo 11 jest podzielona na dwie części. Neil Armstrong i Buzz Aldrin znajdują się aktualnie na Księżycu. Michael Collins orbituje 100 km nad jego powierzchnią w module dowodzenia. To on jako pierwszy jest wywoływany przez kontrolę lotu i od razu dostaje zajęcia do wykonania na następne dwa okrążenia Księżyca. Od kiedy dwójka jego kolegów wylądowała dzień wcześniej, nie udało mu się określić ich dokładnej lokalizacji, dzisiaj Houston prosi go o zaniechanie tych starań. Zamiast zgadywać gdzie na powierzchni może znajdować się Baza Spokoju, ma on wykonać obserwacje znanych cech powierzchni Księżyca, które pozwolą na dokładniejsze określenie płaszczyzny jego orbity. To z kolei wystarczy aby astronauci wracający z Księżyca wiedzieli gdzie go szukać.

Armstrong i Aldrin zostają wywołani przez kontrolę lotu 50 minut po Collinsie. Tej nocy nie udało im się zasnąć ze względu na brak wygodnej pozycji w kabinie. Jedną z pierwszych czynności, którą wykonują jest tradycyjnie korekta platformy nawigacyjnej. Następnie astronauci instruują komputer, aby za pomocą radaru umożliwiającego znalezienie się dwóch statków na orbicie, próbował śledzić Columbię przelatującą nad głowami. Na polecenie kontroli lotu modyfikują listy kontrolne, których kroki będą za chwilę wykonywać, jedną z takich modyfikacji jest wyłączenie na czas wznoszenia wspomnianego radaru. Ma to na celu odciążyć komputer, który wczoraj podczas lądowania nie mógł nadążyć z wykonywaniem powierzonych mu zadań. Przed startem system reakcyjny lądownika jest na powrót uzbrajany i testowany aby upewnić się o możliwości nawigowania na orbicie. Kontrola lotu po estymacji masy górnego członu lądownika wysyła parametry manewrów, które załoga będzie musiała wykonać aby, po pierwsze, wejść na orbitę, a po drugie spotkać się z Columbią i zadokować.

Armstrong zdaje jeszcze dodatkowe sprawozdanie o geologii miejsca, w którym się znajdują a Aldrin dzieli się obserwacją faktu że Słońce wykonało od wczoraj pozorny ruch po niebie ale Ziemia wydaje się znajdować w dokładnie tym samym miejscu. Zgodnie z wczorajszą instrukcją dopiero teraz podejmuje się naprawy bezpiecznika uzbrajającego silnik modułu wznoszenia. Urwany przycisk zastępują mazakiem, który był akurat pod ręką. Na chwilę przed startem Houston informuje ich że po ostatecznych pomiarach, wykonanych za pomocą radarów obu statków, ma całkiem dobre pojęcie o lokalizacji miejsca lądowania, które astronauci za chwilę opuszczą. Równo 124 godziny i 22 minuty od początku misji zrywane jest połączenie między dwiema częściami modułu księżycowego i nigdy wcześniej nie testowany silnik, na którego pracy polega życie dwóch astronautów, budzi się do życia.

Start z Księżyca

Film nagrany przez Aldrina z wznoszącego się modułu księżycowego

Od momentu rozpoczęcia wznoszenia znak wywoławczy lądownika z powrotem zmienia się na „Orzeł”. Baza Spokoju składająca się teraz z wypalonego modułu schodzenia, instrumentów naukowych i odpadów pozostawionych tam przez dwóch astronautów pozostanie nietknięta przez przynajmniej pół wieku a może i wiele dłużej.

Procedura wejścia na orbitę i spotkania ze sobą dwóch statków kosmicznych jest skomplikowana, prawdopodobnie nawet bardziej niż sprowadzenie jednego z nich na powierzchnię. Całe szczęście pilotem lądownika jest Buzz Aldrin, który będąc członkiem programu Gemini eksplorującego takie manewry, napisał z tego zagadnienia doktorat. Po opuszczeniu powierzchni Księżyca, silnik wznoszenia pracuje przez 7 minut i umieszcza statek na orbicie wstępnej, niskiej i eliptycznej, która w najniższym punkcie osiąga wysokość 16 km a w najwyższym 42 km. Do tego miejsca (apocyntionu) załoga dociera po godzinie i uruchamia silnik ponownie tym razem w celu podwyższenia najniższego punktu (perycyntionu) również na wysokość 42 km. Po kolejnych 30 minutach spędzonych na takiej kołowej orbicie silnik wznawia pracę w celu zmiany jej płaszczyzny na taką samą, na której znajduje się cel – Columbia. Za pomocą radaru oba statki zaczynają mierzyć swoją względną prędkość i położenie, a silnik Orła uruchamiany jest ponownie po 2 godzinach od rozpoczęcia wznoszenia w celu dostosowania trajektorii tak, aby wysokość jednego statku nad drugim pozostawała stała i wynosiła 28 km. Następnym krokiem jest podwyższenie po 40 minutach orbity lądownika do momentu, w którym przetnie się z orbitą modułu dowodzenia. Po dwóch kolejnych drobnych korektach trajektorii oba człony statku Apollo ponownie spotykają się na orbicie. Po raz ostatni silnik wznoszenia rozpoczyna pracę aby wyzerować ich względną prędkość.

Dokowanie

Film nagrany z okna modułu dowodzenia obrazujący podejście Orła

Armstrong manewruje ostatecznie Orłem już w towarzystwie Columbii tak, aby ich osie spotkały się na jednej linii, a odległość od siebie wyniosła około 12 metrów. Takie ułożenie umożliwi Collinsowi ostateczne podejście i zadokowanie statków. Niestety nowa orientacja powoduje że słońce świeci prosto w twarze astronautów. Armstrong przechodzi do ułożenia alternatywnego gwarantującego ten sam rezultat. W tym momencie patrzy już tylko przez okno znajdujące się na szczycie kabiny Orła, przez które widzi Columbię. Gdy Collins instruuje go aby obrócił statek jeszcze odrobinę ten wykonując jego polecenie nieświadomie prowadzi do zablokowania głównej platformy nawigacyjnej (tzw. „gimbal lock”). Nie jest to wielkim problemem jako że lądownik wykonał już całość swojej misji, ale aby ustabilizować orientację statku Armstrong przełącza go na zapasowy system nawigacyjny. Gdy Collins po wprowadzeniu w gniazdo próbnika rozpoczyna jego cofanie aby zespolić dwa statki, system wykrywa zmianę orientacji i za pomocą dysz reakcyjnych próbuje z nią walczyć. Ostatecznie powoduje to że dokowanie odbyło się pod kątem dalekim od idealnego, ale ze względu na etap misji nie musi on być korygowany. Od startu minęło 128 godzin i 3 minuty.

Praktycznie od razu po połączeniu dwóch statków Michael Collins wypełnia tunel pomiędzy nimi powietrzem, a następnie otwiera swój właz i zaczyna usuwanie sprzętu dokującego. Załoga w module Księżycowym po wyrównaniu ciśnienia panującego po obu stronach także usuwa swój właz i rozpoczyna się wymiana zawartości dwóch kabin. Do modułu załogowego trafiają oczywiście wszystkie próbki z Księżyca oraz inne przedmioty, które astronauci chcą zabrać z powrotem na Ziemię. W lądowniku z kolei umieszczane są wszystkie odpady oraz rzeczy już nie potrzebne, takie jak próbnik oraz gniazdo, które umożliwiały do tej pory dokowanie. Nie będą one więcej potrzebne, gdy za parę minut załoga skaże pusty już moduł księżycowy na kolizję z Księżycem.

Schemat elementów systemu dokowania Apollo

Około godziny później cała załoga znajduje się z powrotem w Columbii, a jej właz prowadzący do Orła zostaje zamknięty po raz ostatni. Rozłączenie pojazdów w tradycyjny sposób, czyli pozwalający na ich ponowne połączenie wymaga zainstalowania gniazda i próbnika, a następnie manualnego rozpięcia 12 zatrzasków wiążących solidnie tunel z modułem dowodzenia. Te zatrzaski znajdują się teraz po drugiej stronie włazu a więc są dla astronautów niedostępne, dlatego razem z kabiną lądownika za pomocą ładunków pirotechnicznych odrywany jest cały pierścień znajdujący się na szczycie kapsuły. Powietrze znajdujące się ciągle w tunelu gwałtownie ucieka w przestrzeń co powoduje wstępne odepchnięcie od siebie dwóch statków. Orzeł zostaje porzucony 130 godzin, 9 minut i 31 sekund po rozpoczęciu misji.

Trajektoria na Ziemię

Gdy kontroler lotu ponownie wywołuje Columbię, zostaje poprawiony przez Collinsa. Od tej pory w kosmosie pozostaje już tylko jeden statek – na powrót znany po prostu jako Apollo 11. Po dziesięciu minutach samotnego lotu, jego system reakcyjny jest aktywowany na 7 sekund, aby mieć pewność że nie dojdzie do kolizji z porzuconym przed chwilą lądownikiem. Następnym i ostatnim manewrem tego dnia będzie opuszczenie orbity Księżyca i skierowanie Apollo 11 na trajektorię prowadzącą z powrotem do domu. Odbędzie się on podczas 30 dla Collinsa orbity dookoła Księżyca, a więc za około 5 godzin. Do tego czasu Aldrin i Armstrong opisują koledze doświadczenia z lądowania oraz z pobytu na Księżycu i przygotowują kapsułę do powrotu na Ziemię, instalując zdemontowany wcześniej przez Collinsa środkowy fotel. Gdyby załoga nie mogła zadokować normalnie, wróciłaby razem z próbkami przez główny właz kapsuły, co było by znacznie ułatwione przez większą ilość miejsca w kabinie.

Po zjedzeniu kolacji kontrola lotu przekazuje astronautom wieści ze świata, które dotyczą głównie ich wczorajszego osiągnięcia. Chwilę później, po dokładnym określeniu aktualnej orbity statku wysyłają załodze parametry manewru zabierającego ich do domu. Silnik modułu serwisowego będzie musiał pracować przez prawie 2 i pół minuty, aby zwiększyć prędkość ważącego ponad 16000 kg statku o 3600 km/h. O powodzeniu tej krytycznej operacji centrum kontroli dowie się dopiero po 10 minutach ponieważ wykonywana będzie ona przy braku łączności radiowej z Ziemią. Z punktu widzenia Księżyca, pojazd zostanie umieszczony na hiperbolicznej orbicie uciekającej jego grawitacji. Natomiast z punktu widzenia Ziemi, silnik spowoduje wytracenie przez statek prawie całej swojej prędkości, przez co zdaje się on stanąć w miejscu podczas gdy naturalny satelita kontynuuje swoją orbitę. Oznacza to że przez następne trzy dni Apollo 11 będzie praktycznie spadać na powierzchnię planety.

Niedługo przed zniknięciem po raz ostatni za horyzontem Księżyca, Michael Collins koryguje platformę nawigacyjną, aby osiągnąć jak największą precyzję manewru oraz sprawdzić jaki wpływ będzie na nią miała praca systemu napędowego. Od początku misji upłynęło 135 godzin, 23 minuty i 42 sekundy, silnik modułu dowodzenia, który nie może w tym momencie zawieść budzi się do życia i wysyła do domu załogę, która dokonała niemożliwego.

Widok na oddalający się Księżyc i w tle na Ziemię, do której Astronauci dotrą za trzy dni

Po ostatecznym wyłonieniu się statku Apollo zza Księżyca, Michael Collins zgodnie z planem po raz kolejny zeruje błąd systemu nawigacyjnego, po czym załoga rozpoczyna pierwszy od dotarcia do celu, manewr pasywnej kontroli temperatury. Starają się przy tym utrzymać Księżyc w widoku, aby móc fotografować jego zmniejszającą się tarczę. Gdy zegar czasu misji wskazuje 138 godzin, 8 minut i 17 sekund do statku dociera ostatnia komunikacja tego dnia. Rozpoczyna się zaplanowany na 10 godzin okres zasłużonego odpoczynku, który NASA prawdopodobnie wydłuży pozwalając załodze spać tyle ile zechcą.

Los Orła w tym momencie jest już przesądzony. Centrum kontroli było w stanie odbierać jego telemetrię mniej więcej do tej pory, dzięki ciągle działającemu zapasowemu systemowi nawigacyjnemu. Teraz, gdy baterie już nie są w stanie zapewnić funkcjonowania komputera statek traci kontrolę i dryfuje na orbicie bez możliwości nawiązania kontaktu z Ziemią. Ze względu na niestabilność księżycowych orbit, najprawdopodobniej nie dotrwał on nawet przybycia misji Apollo 12 i rozbił się w nieznanym miejscu o powierzchnię, na której niegdyś umieścił pierwszych podróżników z Ziemi.

Oddalający się Księżyc widziany przez załogę z odległości 19400 km