Proč přistávají američtí astronauti do vody a ruští na zem?

TLDR verze: Přistání kosmické lodi je na obou stranách bipolární kosmonautiky odlišné kvůli různému umístění kosmodromů v obou státech. No, a teď nemáte důvod si číst článek, že. Ale můžete mi to nasdílet!

Jako do peřinky!

Možná jste nad tím nepřemýšleli – ale za přistáním kosmické lodi amerických astronautů do vody vězí celá hora vědy.

Možná víte, že americké kosmické moduly Mercury, Geminy a Apollo (a brzy i Orion) vždy přistávaly do vody. Oproti tomu Sověti/Rusové od programu Voschod – tedy i včetně padesátileté tradice Sojuzů – přistávají na pevninu. Proč se tak však velmoci rozhodly? Na východě chtěli dokázat, že se sovětský člověk nebojí zemitosti? Zamýšlela snad NASA hupsnutím do vody deklarovat západní změkčilost? A jaké inženýrské výzvy za tím stojí?

Nejrychlejší cestou k pochopení přistání kosmické lodi je paradoxně start. Zatímco americké rakety tradičně létaly z pobřeží nad moře z Cape Caneveral. Sovětský/ruský program tradičně startoval z asijského kosmodromu Bajkonur. Ten má tisíce kilometrů kolem sebe jenom pevninu.

Pokud by tedy došlo na katastrofální přerušení letu a destrukci nosiče, Američani by prakticky vždy přistávali do vod kousek od Cape. Tedy, pokud by nedošlo na detonaci rakety ještě na odpalovací dráze. Oproti tomu Sověti/Rusové by při únikovém manévru nepřistáli nikdy do vody (krom řek a jezer…).

Stroj: NASA/Roskosmos

Od toho se pak odvíjel i systém přistávání. Z hlediska jednoduchosti nemělo a nemá smysl designovat systém pro obě možnosti. Každá z možností má své výhody a nevýhody. V první řadě voda pokrývá sedm desetin Země, je tedy statisticky vyšší šance přistát do ní než na pevninu. Přistávání NASA samozřejmě byla plánovaná maximálně na přesnost desítek kilometrů. Vždy ale existovala i šance selhání a přistání divoce mimo kurz.

Voda, jakkoliv důvěřujete povrchovému napětí tekutin, přitom zaručuje „měkké“ přistání prakticky vždy. Náraz je tvrdší, ale nikoliv jako v případě pevniny, což redukuje šanci, že si posádka při kontaktu se zemí něco poláme. Pokud by ovšem Apollo XY přistálo omylem do džunglí Jižní Ameriky, dost možná by to skončilo celou řadou středně-vážných zranění, které přežití neulehčují.

Ještě větší obavou je možnost utopení modulu. Inženýři tak musejí dávat bacha na děravost kapsle, její nezbytný vztlak i možnost, aby astronauti z plavidla mohli ven, aniž by to způsobilo utopení modulu. Může to znít triviálně, ale právě utopení se přihodilo HNED PŘI DRUHÉM AMERICKÉM LETU v případě mise Mercury-Redstone 4. Tehdy selhání poklopu vyústilo v rychlé zatopení modulu Liberty Bell 7 a skoro i astronauta Virgila „Guse“ Grissoma. Modul nebyl vyloven až do roku 1999.

Oceánské šplouchnutí bezpilotního modulu Zond 5, varianty Sojuzu.

Ani přistání na padácích není jednoduché

Sověti namísto toho volili přistání na pevninu, s nímž souvisela celá řada zcela jiných problémů. V první řadě Voschody a Sojuzy jsou vlivem přistávání o fous komplikovanější, což snižuje redundanci. Jejich plavidla totiž musejí těsně nad zemí odpálit zbržďující motory na tuhé pohonné látky. Náraz na pevninu je stále nepříjemný, ale nikoliv ohrožující zdraví.

Sojuzy jsou sice schopné i nouzového přistání na vodě, není to však zrovna optimálka. Vlastně právě na to i jednou došlo. Sojuz 23 v roce 1976 přistál na částečně zamrzlém jezeře a potopil se. Jeho záchrana trvala devět hodin. Bylo to mimochodem poslední přistání do vody v dosavadní historii. Poslední Apollo přistálo do oceánu o rok dříve (v rámci mise Apollo-Sojuz). Přistání kosmické lodi tak vzdor své specializaci může být dost problematické téma…

Mapa světových kosmodromů. (1) Plesetsk, (2) Kapustin Jar, (3) Bajkonur, (4) Jiuquan, (5) Taiyuan, (6) Tanegašima, (7) Kagošima, (8) Sea Launch, (9) Vandenberg, (10) Cape Canaveral, (11) Wallops, (12) Centre Spatial Guyanais (Kourou).
Zdroj: Natalia V. Romanova

Přistávání do vody či na hlínu je aktuální i v roce 2019. Oriony byly původně navrženy primárně pro přistání na pevninu díky kombinaci airbagů a padáků. Limity hmotnosti však nakonec donutily NASA vrátit se ke staré námořnické praktice. Připravovaná ruská kapsle Federatsiya bude zřejmě rovněž přistávat na pevninu (pokud někdy poletí), nicméně se spekuluje, že by mohla přistání brzdit pomocí raketových motorů po delší dobu, než jak činí Sojuz.

Pokrok jde však dále. Pak tu totiž samozřejmě máme bavlnkovitou vizi SpaceX, který by Crew Dragony chtěl usadit čistě pomocí kontrolovaných raket. Jak víte, tyhle moduly by dovedly přistávat i na zemi, z bezpečnostních důvodů se ale přistoupilo k jistějšímu přistávání padáky na vodě. A co teprve Starship! A historie raketoplánů. Ale to už je jiný příběh pro jiný článešek…

[LL]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze