Podání ruky ve vesmíru • Alexey Derevyankin • Vědecký obrázek dne o prvcích • Vesmírný výzkum
Tato fotografie ukazuje historické podání ruky mezi kosmonautem Alexejem Leonovem (vlevo) a astronautem Thomasem Staffordem. Stalo se to před padesáti lety, 17. července 1975, po spojení kosmických lodí Sojuz a Apollo.
Konec 1960. a první polovina 1970. let se nesly ve znamení uvolnění napětí ve vztazích mezi SSSR a USA. Země urovnaly některé politické rozdíly a dohodly se na posílení vědeckotechnické spolupráce. Jednou z oblastí této spolupráce byl výzkum vesmíru. V dubnu 1969 se ředitel NASA Thomas O. Paine obrátil na Anatolije Blagonravova, předsedu Komise pro výzkum a využití vesmíru Akademie věd SSSR, s návrhem na společné projekty. Paine si brzy začal dopisovat s prezidentem Akademie Mstislavem Keldyšem.
Bylo rozhodnuto, že jedním ze společných projektů bude spojení kosmických lodí z obou zemí. Zůstávalo však nejasné, které kosmické lodě se tohoto projektu zúčastní. Američané původně navrhovali spojení kosmické lodi Sojuz s orbitální stanicí (OS) Skylab, kterou vyvíjeli. Sovětská strana brzy přišla se „zrcadlovým“ návrhem: americká kosmická loď Apollo by se spojila se sovětskou OS Saljut.
Konečné dohody bylo dosaženo až v dubnu 1972: dojde ke spojení kosmických lodí Sojuz a Apollo. Toto rozhodnutí bylo brzy formalizováno na nejvyšší úrovni: 24. května 1972 podepsali předseda Rady ministrů SSSR Alexej Kosygin a prezident Spojených států Richard Nixon dohodu „O spolupráci při výzkumu a využívání kosmického prostoru pro mírové účely“. Článek 3 této dohody počítal s experimentálním letem lodí z obou zemí se spojením v roce 1975. Mise se nazývala „Sojuz-Apollo“ neboli EPAS (experimentální let „Apollo“ – „Sojuz“).
Specialisté z obou zemí se museli shodnout na mnoha technických otázkách. Například atmosféra uvnitř Sojuzu se svým složením a tlakem blížila zemské, zatímco astronauti Apolla dýchali čistý kyslík, jehož tlak byl třikrát nižší než na Zemi. Pro usnadnění přechodu z jedné lodi na druhou byl tlak v Sojuzu snížen o třetinu, čímž se zvýšil obsah kyslíku. Ale i poté se vlastnosti plynných směsí v lodích natolik lišily, že přímé spojení nepřipadalo v úvahu. Bylo rozhodnuto použít přestupní prostor, který byl vypuštěn na oběžnou dráhu společně s Apollem, jako přechodovou komoru. Vysoký obsah kyslíku donutil sovětské specialisty přijmout dodatečná protipožární opatření – například vyvinout novou látku pro letecké obleky sovětských kosmonautů.
Další důležitou otázkou byl návrh dokovacího mechanismu. Sovětské lodě používaly pro dokování s OS konstrukci s čepem a kuželem, ale pro projekt Sojuz-Apollo byla vyvinuta nová androgynní periferní dokovací jednotka (APAS-75), jejíž výhodou bylo, že zajišťovala dokování libovolných dvou objektů jí vybavených, zatímco použití předchozího systému znamenalo, že jedno z dokovaných plavidel muselo být vybaveno čepem, druhé přijímacím kuželem.
Plenární zasedání sovětských a amerických specialistů k programu Sojuz-Apollo. Červenec 1972. Houston. Ze sovětské strany: předseda Rady Interkosmos při Akademii věd SSSR, akademik Boris Nikolajevič Petrov (vpravo) a technický ředitel projektu Sojuz-Apollo Konstantin Davydovič Bušujev (druhý zprava). Na americké straně: Glynn Lunney, Pete Frank, Donald C. Cheatham, Donald C. Wade, Reinhold H. Dietz a Robert E. Smylie. Fotografie z ebay.com
Modernizaci prošly i samotné kosmické lodě. Z Apolla byl odstraněn lunární modul a na základě Sojuzu 7K-T byla vytvořena kosmická loď 7K-TM. Lišila se například přítomností solárních baterií, které kosmická loď 7K-T letící k operační stanici Saljut nepotřebovala: energie uložená v palubních bateriích pro takové lety stačila. V dubnu a srpnu 1974 proběhly bezpilotní lety modernizovaného Sojuzu a v prosinci provedli Anatolij Filipčenko a Nikolaj Rukavišnikov zkušební let v pilotovaném režimu na Sojuzu 7K-TM (viz Sojuz-16).
Bylo nutné se dohodnout na takových zdánlivě drobných, ale ve skutečnosti velmi důležitých otázkách, jako je jednotný slovník pro rádiovou ústřednu a dokonce i jazyk, ve kterém budou posádky komunikovat. Původně se plánovalo, že každý účastník letu bude mluvit svým rodným jazykem, ale během výcviku byla přijata opačná možnost: Američané přešli na ruštinu, sovětští kosmonauti mluvili anglicky.
Souběžně s přípravou lodí probíhala i příprava samotných posádek – hlavní i záložní. V letech 1974–1975 provedly mnoho společných tréninků na modelech kosmických lodí ve Výcvikovém středisku kosmonautů Gagarina ve Star City a ve Vesmírném středisku Lyndona Johnsona v Texasu. Kosmonauti a astronauti si procvičovali interakci při plánované práci a v nouzových situacích.
Let Sojuzu a Apolla byl naplánován na červenec 1975. Sojuz se připravoval ke startu z rampy č. 1 (viz obrázek ze dne Gagarinova startu) na kosmodromu Bajkonur. Kromě hlavní lodi byly k letu připraveny další dvě. Jedna, záložní, byla instalována na raketě na rampě č. 31. Pokud by se spojení nepodařilo nebo by se start Apolla zpozdil a hlavní sovětská loď by byla nucena přistát bez čekání na Američany, pak by na setkání s Apollem byla vyslána záložní loď se záložní posádkou (Anatolij Filipčenko a Nikolaj Rukavišnikov). Dopředu řeknu, že záložní loď nebyla potřeba; do vesmíru vzlétla o rok později jako Sojuz-22. Třetí loď, náhradní, na raketě instalována nebyla.
Sovětská i americká posádka odstartovaly 15. července 1975: Alexej Leonov a Valerij Kubasov byli prvními, kdo opustili Zemi v Sojuzu 19, a o 7,5 hodiny později se s nimi z Kennedyho vesmírného střediska (Merritt Island, Florida) setkali Thomas Stafford, Vance Brand a Donald Slayton. Letěli v kosmické lodi CSM-111, která zbyla po zrušených lunárních misích Apollo.
Posádky lodí, březen 1975. Sedící. zleva doprava: D. Slayton, V. Brand a V. Kubasov; stojí velitelé posádky T. Stafford a A. Leonov. Na stole je model zakotvených lodí: vlevo “Apollo”, vpravo „Sojuz“. Foto z commons.wikimedia.org
Let byl úspěšný, i přes některé zádrhele. Například před startem se ukázalo, že na sovětské lodi selhal televizní systém: příčinou byla porucha přepínací jednotky, která měla přenášet na Zemi obrazy z různých kamer instalovaných na palubě. Technický ředitel programu na sovětské straně Konstantin Bušujev se vyslovil pro odložení startu, ale byl přesvědčen, že zpoždění by mohlo vyvolat drby v západních médiích, zejména po nedávném neúspěšném startu lodi Sojuz-18-1, která kvůli poruše při oddělení stupňů nedosáhla oběžné dráhy a nouzově přistála (kosmonauti přežili).
Po startu museli kosmonauti provést nějaké opravy. Valery Kubasov později vzpomínal, jak se to stalo. Nejdříve museli otevřít hliníkový obal. Posádka neměla kovové nůžky. Tma pod stolem, kde pracovali, a stav beztíže situaci komplikovaly: při sebemenším úsilí kosmonaut okamžitě odletěl opačným směrem. Z této situace se dostali takto: Leonov držel Kubasova za nohy a svítil baterkou pod stůl. Kubasov, který propíchl obal nožem, začal kleštěmi odtrhávat kusy.
Po otevření pláště musel Kubasov propojit oba konektory přímo a obejít tak vadné zařízení. Oba však byly typu „zásuvka“: nebylo možné jeden do druhého zasunout. Ze Země navrhli použít drát. V opravné sadě žádný nebyl. Kubasov si vzpomněl, že na palubě byly matice zajištěné vhodným drátem. Poté, co ho z matic vyjmuli, kosmonauti konektory propojili. K izolaci kontaktů použili lepicí pásku z lékárničky, protože tam nebyla ani izolační páska. Oprava trvala hodně času: Kubasov vzpomínal, že „to všechno, když jsme měli spát před zakotvením. Podařilo se nám spát asi dvě hodiny.». Čas však nebyl ztracen. Televizní systém byl obnoven, i když jen částečně: obraz byl přenášen pouze z jedné kamery.
Karikatury od A. Leonova, kreslené krátce před letem. Kresby z knihy A. Leonova „Sluneční vítr“
Spojení obou lodí proběhlo 17. července. Apollo v něm hrálo aktivní roli a samo se navedlo k Sojuzu. Po ověření těsnosti spoje se Stafford a Slayton přesunuli k přechodové komoře (Brand zůstal v Apollu). O tři hodiny později, po vyrovnání tlaku a složení směsi vzduchu, se otevřel poklop Sojuzu, posádky se pozdravily a astronauti se přesunuli do sovětské lodi. Došlo k „podání ruky ve vesmíru“, jak byla tato mise později nazvána.
Takto na něj vzpomínal Alexej Leonov ve své knize „Sluneční vítr“:
Pak se poklop zatřásl a odplul pryč a my jsme viděli Toma, jak se usmívá, a slyšeli jeho hlasitý, radostný hlas:
– Jak se máš, Alexeji? Pojď sem, prosím, ke mně. – Tom opatrně vyslovoval ruská slova a byl viditelně nervózní. Protože si nebyl jistý, jestli jsem všemu rozuměl tak, jak jsem měl, dodal anglicky: – Prosím.
Zdálo se, že jsem také nervózní. A tak můj pozdrav v angličtině, stejně jako Tomův pozdrav v ruštině, zněl zcela neformálně:
– No tak, Tome, pojď dál!
V zdymadle jsme plavali k sobě, podávali si ruce, objímali se. Už jsme neskrývali ani vzrušení, ani radost, která nás přemohla.
Alexej Leonov a Donald Slayton. Fotografie z commons.wikimedia.org
Spojení bylo vysíláno živě v televizi prostřednictvím geostacionární družice ATS-6 (viz snímek z dne Geostacionární družice). Posádky brzy kontaktoval generální tajemník Ústředního výboru KSSS Leonid Brežněv a americký prezident Gerald Ford, kteří jim poblahopřáli k úspěšnému spojení.
Kubasov a Slayton pak zahájili experiment „Univerzální pec“, aby studovali vliv stavu beztíže na metalurgické a krystalochemické procesy v kovech a polovodičích. Pak nastal čas oběda. Leonov a Kubasov se rozhodli ze svých kolegů udělat žert tím, že předem nalepili etikety vodky Stolichnaya na tuby s borščem a džusem. Američané byli velmi rádi, když v nabídce našli alkohol. Kubasov vzpomínal, že když byl podvod odhalen, ještě více se rozveselili a vtip ocenili.
Stafford (vlevo) a Slayton s tubami „vodky“. Foto z nasa.gov
V následujících dvou dnech Leonov a Kubasov navštívili Apollo a Brand Sojuz. Specialisté prováděli společné experimenty s „houbami tvořícími zóny“ (studium vlivu stavu beztíže, přetížení, kosmického záření a osvětlení na biologické rytmy aktinomycetových bakterií) Actinomyces levoris) a „Mikrobiální výměna“ (studie výměny mikroorganismů mezi posádkami).
Našel se čas i na aktivity, které nebyly součástí letového programu: například Alexej Leonov kreslil tužkou portréty svých amerických kolegů a daroval je astronautům.
Alexej Leonov se svým portrétem Thomase Stafforda. Foto ze scientificrussia.ru
Lodě se odpojily 19. července, po kterém byl proveden experiment s umělým zatměním Slunce: Apollo zakrylo Slunce a posádka Sojuzu vyfotografovala sluneční korónu (viz snímek denního slunečního větru). Brzy se lodě zapojily podruhé – tentokrát se Sojuz aktivně podílel – a opět úspěšně, i přes některé zádrhele. Poté se oddělily a pokračovaly v pohybu vedle sebe a provedly experiment s ultrafialovou absorpcí, při kterém měřily koncentrace kyslíku a dusíku pomocí absorpční spektroskopie. Za tímto účelem spektrometr instalovaný na Apollu vysílal postupné pulzní signály s danou vlnovou délkou ve směru Sojuzu. Po dopadu na rohové reflektory Sojuzu se tyto signály vracely do přijímacího zařízení spektrometru. Rozdíl v intenzitě vysílaných a přijímaných signálů umožnil určit jejich absorpci a tím vypočítat koncentraci atomů studované látky.
Výše jsem uvedl pouze společné vědecké experimenty provedené během mise Sojuz-Apollo. Sovětská a americká strana však provedly nezávisle na sobě ještě více výzkumu. Například posádka Sojuzu pořídila fotografie oblohy a zemského povrchu, studovala lom a průhlednost atmosféry a prováděla biologický výzkum, jako je klíčení semen, výzkum mikrobiálního růstu, embryonální vývoj ryb a vliv nulové gravitace na dělení buněk.
Američané prováděli astronomická pozorování, fotografovali Zemi a studovali anomálie v jejím gravitačním poli. Mnoho jejich studií se věnovalo průběhu různých biologických, fyzikálních a chemických procesů (například elektroforéze, zrání rybích jiker a růstu krystalů) v podmínkách beztíže.
Sojuz se na Zemi vrátil 21. července, Apollo 24. UTC (v Moskvě to bylo již 25.).
Sojuz 19 vyfotografovaný posádkou Apolla 19. července 1975. Fotografie z commons.wikimedia.org
Když se společný let lodí teprve připravoval, plánovaly se již budoucí mise. Zvažovaly se možnosti spojení Sojuzu s americkou raketoplánem Skylab nebo spojení americké kosmické lodi (Apollo nebo vyvíjeného raketoplánu) se sovětskou raketoplánem Saljut nebo plánovanou MKBS (víceúčelovou kosmickou základnovou stanicí). Do roku 1977 se strany dohodly na variantě raketoplánu-Saljut, kterou zajistila nová mezivládní dohoda plánující takový let na rok 1981. Ochlazení vztahů mezi velmocemi však tento projekt ukončilo.
Zkušenosti z programu Sojuz-Apollo však byly žádané i 20 let po letu, v červnu 1995, kdy se raketoplán Atlantis spojil s operačním systémem Mir. Pro dokování byla použita jednotka APAS-89, modernizovaná verze mechanismu APAS-75. Během následujících tří let se raketoplány spojily s Mirem ještě osmkrát (viz Mir – Raketoplán).
Fotografie z knihy editované K. D. Bušuevem „Sojuz a Apollo. Sovětští vědci, inženýři a kosmonauti, kteří se podíleli na společné práci s americkými specialisty, vyprávějí své příběhy“ z webových stránek epizodsspace.airbase.ru.
Alexej Derevjankin