Az űrverseny megkezdődik...
A szovjeteknek igazából már 1956-ban volt egy felvázolt útvonalterük arra, hogyan kellene a világűr meghódítását megvalósítani. Az első lépés a Szputnyik volt, igaz még kifejezetten a tudományos célokra szolgáló Objekt D-vel kezdve. Aztán egy élőlényt, egy kutyát kellene felküldeni, hogy megvizsgálják nincs-e odafent valami olyan veszélyforrás, ami alapból kizárja az emberi utazást, illetve, hogy tapasztalatokat szerezzenek arról, hogyan viselkedik egy élőlény odafent. Utána viszont már egyenesen a Hold túlsó felének lefotózása lenne a következő lépcsőfok.
Korai R-7 indítás - ilyen képek inkább csak az 1980-as, 90-es években kezdtek el előkerülni...
Az űrprogram viszont a sikerének áldozatává kezdett válni. A titoktartási mánia és az egyre több és több ezt garantálni igyekvő döntés igencsak megnehezítette a fejlesztést. A rakétákat is hétpecsétes titokként kezelték – az R-7-ről az első képeket 10 évvel az indítás után kezdték el nyilvánosságra hozni, miközben a korábbi ballisztikus rakétákat büszkén mutogatták a Vörös téren zajló felvonulásokon. De mindenekelőtt a szovjetek betegesen titkolták Koroljovot, és a rakétaprogramban betöltött szerepét. A hivatalos verzió az volt, hogy Leonyid Szedov akadémikus a rakétaprogram vezetője, őt dicsérték a kommünikékben, ő tartott előadásokat (amelyek nem tartalmaztak részleteket), ő aratta le a babérokat – ez persze sem Koroljovnak, sem Szedovnak nem volt kényelmes helyzet, de mindkettőjüknek el kellett fogadni, hogy ez bizony most így működik.
Leonyid Szedov akadémikus (középen), Frederick Durant (jobbra) és K. F. Ogorodnyikov professzor az 1955-ös perui Nemzetközi Asztronautikai Kongresszuson. Szedov volt a szovjet rakétaprogram kirakatembere....
A Szputnyik-1 már ott kering fent, mindössze négy R-7 rakétaindítás után, ezt volt az első, amit a világűrbe indítottak. Koroljov saját irányítású OKB-1 tervezőirodájában a mérnökök az állami kitüntetések és bónuszok mellett még egy rövid extra szabadságolást élvezték. Viszont Koroljov a győzelem ízét érezve a szájában, minél hamarabb tovább akart lépni. Azt tervezte, hogy a Nagy Októberi Szocialista Forradalom 40. évfordulójára, 1957. november 7-ére még egy Szputnyikot indítsanak el.
A szovjet kísérleti rakétaindításoknál eddig is voltak kis testű kutyákkal végzett repülések, az első (ismert) példa még 1951-ben történt 110 km-es magasságban, szuborbitális repülés közben. Úgy vélték, hogy kiindulási alapnak azok tökéletesek, és mivel a Szputnyik-1 felfedte, hogy a középső fokozat is pályán marad (ami egyébként jól is jött, hiszen a csaknem 30 méteres fokozat szabad szemmel is jól látható volt, míg az apró műholdat inkább csak távcsővel lehetett felfedezni), eleve jó ötlet, ha a rakétafokozat orrára szerelik a "űrkutyaólat", nem pedig egy különálló műholdat építenének. Ez a megoldást alkalmazva a rakétafokozat telemetriai rendszereit és rádióadóit is fel lehet használni, egyszerűsítve az egész rendszert. Mindent összevetve Koroljov összehívta a mérnök-irodák vezetőit, és vitára bocsátotta a kérdést – viszont trükkhöz folyamodott, és azt állította, hogy Hruscsov a sikeres Szputnyik-1 indítást és az amerikai rakétaprogram vergődését látva arra kérte őt, hogy november 7-ére még egy műholdindítás legyen. A mérnökök, feltehetően tudván, hogy az ország első emberével ellenkezni nem érdemes, támogatták az ötletet. A történet viszont később a jelenlévő mérnökök elbeszéléséből fakadóan úgy terjedt el, hogy valójában nem Koroljov, hanem Hruscsov erőltette a Szputnyik-2-őt...
Akárhogy is, sietve kiválogatták a megépült RD-107 hajtóművek közül a legjobban sikerülteket, és összeépítették a rakétát (ami végül is maga a Szputnyik-2), orrán az utashoz szükséges rendszerekkel. Az erőfeszítések iszonyatosan nagyok voltak, de korábban már több szuborbitális rakétakísérlet volt kutyákkal, így volt honnan meríteni. November 7-én pedig újabb rakéta emelkedett fel...
Lajka a kutyaóljában áll modellt a szovjet propaganda-gépezetnek
De a Lajka nevű keverék szuka kutya útja csak kifelé látszott annyira zökkenőmentesnek. A rakéta (amely gyakorlatilag mindössze a második keringési pályára indított szovjet rakéta volt) elérte nagyjából a várt pályát, ami önmagában is szép eredmény volt. Lajka a hivatalos információk szerint egy hétig életben volt, bizonyítva, hogy az űrben lehetséges életben maradni, majd elaltatták – illetve később olyan verzió is elhangzott, hogy az oxigénkészletek kifogyása után megfulladt. A 2002-ben nyilvánosságra hozott valóság viszont az volt, hogy mindössze pár óra után 43°C-ra emelkedett a kabinban a hőmérséklet, és a túlhevüléstől (illetve feltehetően a szén-dioxid túl magas koncentrációja miatt) Lajka alighanem komoly kínok között elpusztult. Etikailag aligha vitás, hogy elsietett volt a Szputnyik-2 útja, hiszen először a visszatérés problémakörét kellett volna megoldani, mielőtt bármilyen élőlényt is akarunk feljuttatni, de politikai és az űrprogram támogatásának szempontjából az, hogy a Szovjetunió már élőlényt is juttatott a világűrbe, nagyobb súllyal nyomott a latban.
A Vanguard TV3 indítási kísérlete
A szovjetek fölénye pedig aligha volt vitatható, az első amerikai műhold indítási kísérleténél, a Vanguard TV3 alig egy méterre emelkedett el az indítóállásról, miután a hajtómű tolóereje leesett, és a rakéta visszahullva egy hatalmas tűzgolyóvá vált. Mindezt 1957. december 6-án, bőven a két sikeres Szputnyik indítás után. A média pedig nem könnyítette meg a szakemberek kudarcon való túllépését, a Szputnyik után az amerikai műholdindítás kudarcát olyan 'beszélő nevekkel' kommentálták, mint "Kaputnik", "Flopnik" vagy "Upsnik".
Az amerikaiaknak végül 1958. február elsején sikerült az első műholdindításuk, az Explorer-1-es, ami kellően helyrebillentette az önbecsülésüket, ám valójában még jó ideig hátráltatta a továbblépést. Folyt az egymással versengő haderőnemek és a NACA, majd 1958 októberében a NACA átalakításával életre hívott NASA viaskodása arról, hogy milyen rakétákat használjanak, miről szóljon a program, és egyáltalán, kinek a kezében legyen az irányítás.
A Szputnyik-3 makettje
A szovjeteknél a kezdeti sikereket megkoronázta (volna) a régóta dédelgetett Objekt-D, vagyis a Szputnyik-3, csakhogy az 1958. április 27-i indítás kudarcot vallott, miután az indítás után másfél perccel a rakéta megsemmisült – a "szokásoknak" megfelelően a sikertelen indítások nem kaptak jelölést, sőt létezésüket sem mindig ismerték el. A vizsgálatok alapján a rakétatesten komoly vibrációk jelentkeztek, és ez vezetett a rakéta pusztulásához. Viszont egy teljesen kész tartalék rakéta és műhold állt rendelkezésre már előre erre az esetre, így az indítást május 15-én megismételték, ahol a rakéta vezérlőrendszerébe beiktattak egy tolóerő-csökkentést 85 másodperccel az indítás után. Ugyan ismét jelentkeztek vibrációk, ám a műhold sikeresen pályára állt. Csakhogy rámutassak az adott technikai kihívásokra, érdemes megemlíteni, hogy itt még szó sem volt napelemekről vagy más energiatermelő rendszerről. A cirka 1250 kg-os műhold tömegéből több mint fél tonnát az akkumulátorok nyomtak, amelyek papíron mintegy 40-45 napos működést biztosíthattak – volna. A Szputnyik-3 műhold rendszerei ugyan több, mint két hétig működtek, de a műhold adattárolójának hibájából az adatokat nem sikerült továbbítani a Föld felé. A Szputnyik-3 ettől függetlenül a világ felé teljes sikernek lett prezentálva...
Irány a Hold túlsó fele...
Az eredeti tervek szerint ez lett volna a harmadik lépcső, amely persze megint több kisebb feladatot jelentett. Először is azt, hogy az R-7-esnek szüksége lett egy plusz fokozatra. Ha a középső fokozatot második fokozatnak, a négy körülötte lévő fokozatot pedig az első fokozatnak tekintjük, akkor így három fokozatos rakétáról beszélünk immár, ahol a harmadik fokozat a középső tetején kap helyett. Ez a Blok E-nek nevezett fokozat kulcsfontosságú, hiszen 11,3 km/s sebességre kell gyorsítani ahhoz, hogy elszakadhassunk a Föld gravitációs mezejétől. Ahogy azonban az első Objekt-D indításnál, itt is egymás után két rakéta semmisült meg nem sokkal másfél perccel az indítás után. A vibrációt az un. "Max. Q", vagyis az indítás folyamán fellépő legnagyobb légellenállás okozta, így kisebb módosítások után a harmadik rakéta ezen a zónán már sikeresen túljutott – hogy aztán a negyedik perc után hallgasson el. Hiába tehát a látszólagos korai sikerek a szovjet űrprogramban, 1958-ban mindössze a Szputnyik-3 (fél)sikerét tudták felmutatni, miközben az amerikaiak (persze sok kudarc és fél-siker mellett) négy sikeres indítással is büszkélkedhettek már.
A Blok-E fokozat, orrában az E-1 / Luna-1 műhold makettjával
Érthető tehát, hogy amikor 1959. január másodikán az E1 műhold 4. példányával az orrán elindult a 8K72 típusú rakéta, és 140 másodperccel az indítás után, amikor levált az orrkúp, sikeresen vették a műhold transzponderének adását, hatalmas örömünnep tört ki az indítóállás vezérlőtermében. Kérészéletű volt viszont az örömük, mert a műhold a rakéta orrán ragadt, és kiderült, hogy némileg eltér a rakéta pályája az elvárttól. Az eredeti cél az volt, hogy a Hold felszínébe csapódjon az E1 – így viszont mintegy 5000 km-re húzott el mellette. A szovjeteknek így is sikerélményük lehetett – a Szputnyik-3 után ugyanis több mint egy év telt el, mire valami eredményt fel tudtak mutatni. Így ez a műhold Luna-1 néven már a hírekbe is kerülhetett. Persze ne feledjük, hogy ekkor még nincs két éve, hogy az első Szputnyik megkerülte a Földet, és a szovjetek máris a Holdat vették célba!
A sikerre pedig szükségük volt, ugyanis az amerikaiak ott loholtak a nyakukban, még 1958-ban ők is elkezdték a Hold felé induló szondák indítását, de a Pioneer program műholdjai a hordozórakéták problémái miatt nem jutottak messzebb, mint szovjet kortársaik. A Pioneer-3 két hónappal a Luna-1 indítása után ahhoz hasonlóan a Hold mellett ment el (az amerikaiak egyébként is ezt tervezték, nem pedig becsapódást akartak), csakhogy valamivel kevesebb, mint 59000 km-re a Holdtól, ami kétszer több volt, mint amit vártak, és csaknem 12-szer több, mint amennyivel a Luna-1 vétette el a Holdat.
A Luna-3 egy új korszak első üdvöskéje volt – napelemekkel táplálva
Koroljovék egy újabb sikertelen indítás után végül 1959. szeptemberében "eltalálták" a Holdat a Luna-2-vel, ami többé-kevésbé a Luna-1 testvére volt. Ezt alig egy hónap múlva követte a Luna-3 (E-2) szonda, amely megkerülte a Holdat, és fényképet készített a túloldaláról. Persze az út nem indult zökkenőmentesen, a mérnökök szakadozottan fogták a szonda jeleit, és az a parancsokra (látszólag) nem megfelelően reagáltak. Hamarosan kiderült, hogy a Krím-félszigeten és a Moszkvában lévő csoport egymás értesítése és egyeztetés nélkül küldtek rádióparancsokat, amelyek így konfliktusba kerülve megakadályozták a megfelelő működést, és a szonda elkezdett túlhevülni. Miután erre fény derült, gyorsan rendezték a soraikat, és szigorú egyeztetések előzték meg minden rádióutasítás elküldését, majd felpörgetve kicsit a szondát sikerült a túlhevülésen úrrá lenni. A szonda megfelelő pályán volt, amely az első gravitációs manőver volt a történelemben: a Hold gravitációját felhasználva a szonda a Hold déli sarka alatt megkerülte az égitestet, majd északi irányba megkerülve elindult vissza a Föld felé. A manőver kiszámításához nagy segítség volt a vákuumcsöves Sztrela-1 számítógép, amelyet a Sztyeklov Matematikai Intézet biztosított.
A Luna-3 pályája, ahogy megkerülve a Holdat visszafelé indult a Föld felé
Mai szemmel nézve elég kézihajtányos volt az eljárás, ahogy a Luna-3 dolgozott, de az analóg korszak kihívásaival a szovjet mérnökök ügyesen birkóztak meg. Először is a fotózáshoz stabilizálni kellett a műholdat (az összes eddigi műhold forgás-stabilizált volt, tehát a hossztengelyük körül forogtak), ezért apró nitrogén gáz-hajtóműveket vetettek be. A helyzet meghatározására a külső felületen lévő fotocellákat használták fel, ezzel állapították meg a Nap és a Hold helyzetét, majd a Hold felé fordították a két kamerát (egy széles és egy keskenyebb látószögű)
Egy amerikai Genetrix kém-ballon indítása a USS Valley Forge repülőgép-hordozó fedélzetéről
A Luna-3 másik csodája a kamerája volt, ez filmre rögzített, noha a szovjet iparnak nem volt megfelelő filmje erre a célra, amelyet széles hőtartományban lehetett használni és a kozmikus sugárzás sem ártott neki. Tiszta szerencséjükre az Egyesült Államokban kifejlesztettek egy ilyen filmet, amit be is vetettek a Projekt Genetrix keretében, ahol nagy magasságban repülő ballonokat engedtek fel az amerikaiak, hogy a szovjet légtérben fotókat készítsenek. A program nem volt túl sikeres az amerikaiak részére, 516 ballonból mindössze 54-et sikerült összeszedniük, és ebből is csak 31 készített értékelhető képet, noha ezek között voltak például az első felvételek a szovjet nukleáris létesítményekről. A szovjetek pedig sok ballont megszereztek, bennük fel nem használt filmekkel...
A Luna-3 összesen 40 kockányi ilyen filmet vitt magával, amelyeket a megfelelő pillanatban el is lőtt, összesen 27-et. A filmeket ezek után automatikusan egy megfelelő kémiai vegyszeren úsztatták át az előhíváshoz, majd utána egy szárító modulba kerültek. Miután a szonda elindult vissza a Föld felé, a már előhívott filmeket egymás után egy fényforrás és egy fényérzékeny vákumcső között mozgatták lassan, és sorrol-sorra egy analóg képet hoztak létre belőle, mint ahogy például a fax is működik. A képet folyamatos rádióadással továbbították, egy-egy képkocka így fél óra alatt érkezett meg, a képek felbontása cirka 1000 x 576 pixelnek felelt meg.
A brit Jodrell Bank Mk.1 rádióteleszkóp
Volt viszont egy nagy probléma, a jelek fogása. A Szovjetunió ekkor még összesen csak két nagyobb rádióteleszkóppal rendelkezett, amely alkalmas lehetett a holdszonda jeleinek fogására. A szovjetek megosztották a frekvenciákat a tudományos világgal, ekkoriban a legjelentősebb rádióteleszkópok Amerikában voltak (Kaliforniában és Floridában a légierő birtokában lévők, illetve 1958-ban adták át a Goldstone rádióteleszkóp első antennáját), de az úttörő a Nagy-Britanniában lévő Jodrell Bank (Mk.1) rádióteleszkóp volt. A Luna-1 esetében a Jodrell Bank is szerepet kapott, mivel a britek nem fogták a szonda jeleit (csak a frekvenciatartományt adták meg a szovjetek, a pontos helyzetet nem), így voltak, akik meg is kérdőjelezték a szovjetek hitelességét (ne feledjük, hogy a Pioneer-3 két hónappal a Luna-1 után szintén elhaladt a Hold mellett, tehát egy elsőségi kérdéséről volt szó...). Ezért a Luna-2 és a Luna-3 esetében már részletes adatokat közöltek a szovjetek a britekkel, így sikerült minden esetben a szondák adatait fogni, és egyben megerősíteni létezésüket.
A Luna-3 képeiből a 26-os képkocka, további képek erre és erre találhatóak
Ez igen hasznos volt a Luna-3 esetében, a szonda ugyanis ahogy elindult vissza a Föld felé, nekiállt lassan a képek továbbításának, amit időről-időre meg is ismételt - csakhogy megfelelően kiépült rádióantenna hálózat nélkül nehéz volt összeszedni a fogott jeleket, és a Jodrell Bank hatalmas segítség volt a jelek begyűjtésében.
A Luna-3 után két további (E-3 típusú) fényképező szondát indítottak volna még a Hold felé 1960. április 15-én, majd annak kudarca után 16-án (igen, egy nap múlva...), de az előbbi a harmadik fokozat hibájából nem állt megfelelő pályára, az utóbbi indítórakétája pedig gyakorlatilag rögtön az indítás után felrobbant. Miután ekkoriban már az emberes repülések élveztek prioritást, így pár évre a Hold felé indított szondák lekerültek a napirendről...
Folytatása következik....
Főbb források:
Astronautix.com
Russianspaceweb.com
False Steps
b14643.de
