ZSMA w SKAFANDRZE

 

1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13, 14, 15, 16

POSŁAŃCY BOGÓW - PROJECT MERCURY (cz.3)

Od samego początku media typowały go na pierwszego Amerykanina, który poleci w Kosmos. Administracja NASA miała jednak inne plany. Ich wybór dał pierwszeństwo Alanowi Shepardowi i Virgilowi Grissomowi. Doszli do wniosku, że Shepard jest najbystrzejszy z grupy "Mercury Seven", a ponadto ma wyjątkową zdolność do podejmowania natychmiastowych decyzji w trudnych sytuacjach.

Pragnęli, aby stał się uczestnikiem pierwszego lotu suborbitalnego, ponieważ będzie umiał opowiedzieć uczonym to, czego szympansy nie umiałyby "ubrać w słowa". Grissom został z kolei wybrany do drugiego lotu ze względu na ponadprzeciętną wiedzę inżynieryjną i umiejętność radzenia sobie ze stresem. Doskonale nadawał się do tego, żeby zostać drugim po Shepardzie. Dopiero po nich w rejsy suborbitalne mieli się udać pozostali astronauci. Chciano, aby cała siódemka zdobyła podstawowe doświadczenie.

Start Wostoka-2 z Germanem Titowem, który spędził przeszło dobę na orbicie Ziemi, pokrzyżowały plany Programu Mercury. Decyzja była natychmiastowa. Koniec z lotami suborbitalnymi. Trzecia misja ma stać się lotem na orbitę.

To najważniejsze zadanie Programu Mercury przypadło Johnowi H. Glennowi Jr. (ur. 18 lipca 1921 r.), podpułkownikowi lotnictwa piechoty morskiej [fot.1]. Rudowłosy, lekko piegowaty 31-letni pilot Marines, weteran II Wojny Światowej, w zespole "Siódemki Merkurego" sprawiał wrażenie najbardziej wyważonego i odpowiedzialnego, był też najbardziej medialną personą w grupie. Jego lot wyznaczony na 20 grudnia 1961 roku miał być prezentem gwiazdkowym dla Ameryki. Jednak z powodów technicznych i złych warunków pogodowych misja "Friendship 7" ("ang. Przyjaźń 7"), jak Glenn nazwał kapsułę, była wielokrotnie odkładana. Wreszcie 20 lutego 1962 roku Merkury-Atlas 6 wzniósł się ku niebu wynosząc na orbitę okołoziemską pierwszego obywatela USA [fot.2]. Ameryka nareszcie zaczęła odrabiać straty do Związku Radzieckiego. Glenn przetestował możliwości manewrowania statkiem, poruszając pojazdem do przodu, na boki i obracając względem osi. Nad wyspą Kanton na Południowym Pacyfiku, w trakcie wschodu Słońca astronauta stwierdził obecność krążących wokół pojazdu świecących drobinek, które znikły, kiedy statek znalazł się w blasku dnia. Jak się później okazało owe "świetliki" (nazwane później przez rosyjskich kosmonautów "efektem Glenna") zostały zidentyfikowane jako kryształki lodu ulatujące z poszycia pojazdu. Tymczasem na tablicy przyrządów w Centrum Kontroli Lotu zaczęła migotać czerwona lampka sygnalizująca obluzowanie osłony termicznej kapsuły. Gdyby okazało się to prawdą, Glennowi groziła śmierć w płomieniach w czasie powrotu na Ziemię. Kontrolerzy lotu zadecydowali, aby przed wejściem w atmosferę Glenn nie odrzucał pakietu silników na paliwo stałe umieszczonych na osłonie termicznej, służących do wyhamowania prędkości orbitalnej kapsuły przed wejściem w atmosferę ziemską. Pasy mocujące pakiet hamujący przytrzymałyby osłonę ablacyjną i zmniejszyły ryzyko jej oddzielenia od "Friendship 7". Szczęśliwie alarm był fałszywy, spowodowany awarią czujnika. Po pięciogodzinnym locie i dokonaniu trzech okrążeń kuli ziemskiej John Glenn zwycięsko wodował na Oceanie Atlantyckim. Po opuszczeniu kapsuły, stawiając stopy na pokładzie niszczyciela "USS Noa" rzucił ze swoim szerokim uśmiechem: "Gorąco tam było". Ameryka odetchnęła z ulgą.

W ten oto sposób zakończyła się pierwsza orbitalna podróż Amerykanina i jednocześnie trzeci lot załogowy Programu Mercury. Zmniejszono przewagę Rosjan do rozmiarów dających się zaakceptować, a kolejne loty miały potwierdzić amerykańską obecność w Kosmosie. Dystans między Ziemią a Księżycem powoli malał.

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 9 (16), 9 czerwca - 31 sierpnia 2011r.

POSŁAŃCY BOGÓW - PROJECT MERCURY (cz. 2)

Młody prezydent USA John F. Kennedy natchnął Amerykanów do realizacji "marzenia ludzkości" i po locie Alana Sheparda, pierwszego Amerykanina w Kosmosie, doszło do rzeczywistej przebudowy świadomości narodowej. Czas podjąć wielkie wyzwanie - mówił w Kongresie 25 maja 1961 roku - czas by naród amerykański objął prowadzenie w badaniach kosmicznych, które mogą też stanowić klucz do postępu na Ziemi.

Gdy Kennedy obwieszczał światu ten ambitny cel, przygotowania do drugiej misji programu Merkury były w toku. Pilotem mianowano Virgila "Gusa" Grissoma (1926-1967) [fot.1] z sił powietrznych Stanów Zjednoczonych. Grissom był sympatycznym facetem, doświadczonym, stanowczym i małomównym. W wieku 18 lat był już kadetem sił powietrznych, później wylatał setki misji bojowych w Korei. Do drugiego lotu suborbitalnego został wybrany ze względu na zdolności inżynieryjne i umiejętność radzenia sobie z kłopotami. I tak jak w poprzednim przypadku, statek kosmiczny otrzymał od swojego pilota nazwę indywidualną: "Liberty Bell 7". Grissom uhonorował w ten sposób filadelfijski XVIII-wieczny Dzwon Wolności, który był symbolem walki o wolność i zniesienie niewolnictwa. Tradycyjnie cyfra "7" była ukłonem w stronę kolegów z zespołu astronautów. Towarzyszyła ona następnie pozostałym misjom Project Mercury.

Zestaw Mercury-Redstone 4 z "Gusem" Grissomem na pokładzie oderwał się od płyty startowej na przylądku Canaveral 21 lipca 1961 roku i wykonał niemal identyczny lot suborbitalny jak "Freedom 7" Alana Sheparda. Osiągnął wysokość 185 km nad Ziemią i odległość prawie 500 km. Zbieżność parametrów była zadziwiająca. Po 2 minutach i 22 sekundach od odpalenia silników statek odłączył się od rakiety Redstone. Prędkość, jaką osiągnęła kapsuła wyniosła 2 km/s. Blisko 5 minut Grissom przebywał w stanie nieważkości. Po osiągnięciu maksymalnej wysokości odpalono silniki hamujące. Ostatecznie "Liberty Bell 7" po locie trwającym 15 minut i 37 sekund opadła na powierzchnię oceanu w odległości 487 km od miejsca startu. "Gus" wystrzelił gładko w niebo i doskonale też wylądował, ale na tym kończyło się podobieństwo do misji Sheparda. Tuż po wodowaniu, które również miało miejsce w rejonie Wysp Bahama, niespodziewanie eksplodowały materiały pirotechniczne umożliwiające odstrzelenie włazu i do wnętrza kapsuły zaczęła wdzierać się woda, kompletnie zaskakując pilota. W pojeździe Sheparda właz był zamykany przez ciężki mechanizm zatrzaskowy, w pojeździe Grissoma pierwszy raz zastosowano elektrycznie odpalane sworznie wybuchowe, które miały na celu szybkie odstrzelenie włazu w przypadku zagrożenia zatonięciem. I to właśnie ta "nowinka techniczna" zawiodła. "Gus" zdjął hełm, odłączył przewody tlenowe i w pośpiechu opuścił kapsułę omal nie tonąc, gdyż skafander zaczął napełniać się wodą utrudniając utrzymanie na powierzchni. Śmigłowce amerykańskiej piechoty morskiej przybyły na czas i uratowały pilota, jednak nie uratowały kapsuły [fot.2]. Półtoratonowy statek szybko napełniał się wodą i zatonął w oceanie. "To cholerstwo samo odstrzeliło" - tłumaczył się Grissom przed specjalną komisją powypadkową, która ostatecznie oczyściła go z zarzutów utraty kapsuły. Być może pilot niechcący uderzył w awaryjny wyzwalacz, powodując odrzucenie włazu. Według innej teorii eksplozję spowodowała zewnętrzna linka od detonatora, która zaplątała się w spadochron. Strata "Liberty Bell 7" została szybko zapomniana.
6 sierpnia 1961 roku z wyrzutni w Bajkonurze wystartował Wostok-2 z kosmonautą Germanem Titowem na pokładzie. Wykonał on aż 17 okrążeń kuli ziemskiej w czasie lotu trwającego 25 godzin i 18 minut - czyli spędził ponad dobę na orbicie. NASA szybko zareagowała i natychmiast zrezygnowano z dalszych skoków suborbitalnych. Należało jak najszybciej wysłać w Kosmos Amerykanina, który dokonałby pełnego okrążenia Ziemi za pomocą nowej - mocniejszej od pocisku Redstone - udoskonalonej rakiety Atlas. Przed pierwszym załogowym lotem orbitalnym przeprowadzono jeszcze dwie misje testujące nową rakietę: jedno okrążenie z "mechanicznym" astronautą we wrześniu 1961 roku i dwa okrążenia z szympansem Enosem dwa miesiące później. Lot misji "Merkury-Atlas 5" małpa zniosła bardzo dobrze i wróciła na Ziemię w doskonałej kondycji. Następny miał być człowiek... cdn.

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 8 (15), 26 maja - 08 czerwca 2011r.

POSŁAŃCY BOGÓW - PROJECT MERCURY (cz.1)

Amerykanie przegrywali kolejne etapy kosmicznego wyścigu ze Związkiem Radzieckim. Prowadzenie Rosjan było miażdżące: pierwszy sztuczny satelita Ziemi (Sputnik-1, październik 1957 r.), pierwsze żywe stworzenie w Kosmosie (Sputnik-2, suczka Łajka, listopad 1957 r.), pierwszy pojazd ziemski na Księżycu (sonda Łuna-2, wrzesień 1959 r.), a w końcu pierwszy człowiek w Kosmosie (Wostok-1, Jurij Gagarin, kwiecień 1961 r.). Jedynym sukcesem Amerykanów było wyniesienie 13-kilogramowej sondy Explorer-1 na szczycie rakiety Jupiter-C w lutym 1958 r. Odzyskanie prowadzenia stało się "pilną potrzebą narodową" Amerykanów.

We wrześniu 1958 r. Narodowy Komitet Doradczy Lotnictwa (NACA) został przekształcony w Narodową Agencję Lotnictwa i Przestrzeni Kosmicznej (NASA). Jej pierwszym celem było przygotowanie konstrukcji amerykańskiego statku kosmicznego, który nazwano kryptonimem "Project Mercury".

W roku 1959 spośród 508 oblatywaczy wojskowych, po morderczych testach psychologicznych i fizycznych, została wybrana grupa 7 pilotów programu kosmicznego, która ochrzczona przez media "Siódemką Merkurego" [fot.1] stała się sławna na długo przed pierwszym lotem załogowym.

Zbudowana przez firmę McDonnel Aircraft Corporation kapsuła Mercury o kształcie ściętego stożka, była jednoosobowym pojazdem o masie 1351 kg, wysokości 2,76 m i średnicy u podstawy 1,85 m. Podstawę tę pokrywała warstwa ablacyjna dająca ochronę termiczną, do której przytwierdzono zespół 3 silników na paliwo stałe, służących do wytracania prędkości ruchu po orbicie przed wejściem w atmosferę ziemską. Ze względu na ograniczone możliwości amerykańskich rakiet nośnych statek Mercury był bardzo mały i - jak żartowali sami astronauci - nie wchodzili do niego, a raczej nakładali go na siebie [fot.2]. Mimo to był doskonalszy technicznie od Wostoka, choć miejsca dla astronauty było znacznie mniej niż w radzieckim pojeździe, bo zaledwie 1 m3. Było to spowodowane tym, że w kabinie zainstalowano ponad setkę rozmaitych wskaźników i zegarów informujących o położeniu statku i parametrach lotu oraz urządzeń umożliwiających kontrolę lotu. Wyposażenie kabiny uzupełniał profilowany fotel, peryskop i niewielkie okienko nad głową pilota.

Lot z człowiekiem na pokładzie poprzedziły testy wszystkich elementów statku kosmicznego i procedur startowych. Pasażerami były małpy: Sam, Miss Sam, Ham i Enos. Próby prowadzono od 1959 roku przy użyciu rakiet nośnych: Little Joe i Atlas oraz pocisku Redstone - skonstruowanego przez Vernhera von Brauna na bazie rakiety V-2. Starty odbywały się z położonego na Florydzie przylądka Canaveral, gdzie powstało najważniejsze amerykańskie centrum kosmiczne, nazwane później imieniem Kennedy'ego. Właśnie tu od 9 grudnia 1968 roku trwały intensywne przygotowania do lotu Merkury-Redstone 3, pierwszej amerykańskiej załogowej wyprawy w Kosmos. A ściślej mówiąc na próg Kosmosu, ponieważ z założenia nie miał być to lot orbitalny jak Gagarina, a jedynie balistyczny (suborbitalny). 2 maja 1961 roku podano do publicznej wiadomości personalia pierwszego astronauty Stanów Zjednoczonych, komandora porucznika Alana B. Sheparda (1923-1998) [fot.3]. Pilot nadał swojemu statkowi nazwę Freedom-7 (Wolność-7). Ta "siódemka" była na cześć całej grupy, do której należał oraz dlatego, że była to siódma kapsuła wyprodukowana dla Programu Mercury.
Rankiem 5 maja 1961 roku, 23 dni po historycznym locie Jurija Gagarina, 38-letni oficer lotnictwa US Navy udał się na wyrzutnię LC-5 na przylądku Canaveral, gdzie czekała gotowa do startu rakieta Redstone, uwieńczona pojazdem Freedom-7. Po zajęciu miejsca w kokpicie kapsuły Shepard wypowiedział do siebie słowa, które przeszły do historii jako "Modlitwa Sheparda": "Proszę cię Boże, nie pozwól bym to spieprzył". Rozpoczęło się odliczanie do startu, które z powodu zachmurzenia i problemów z komputerem przedłużało się do tego stopnia, że pilot musiał oddać mocz w swój skafander. Lot był planowany na kilkanaście minut, a Shepard siedział w zamkniętej kapsule na szczycie rakiety już wiele godzin. Zniecierpliwiony warknął do mikrofonu "Odpalmy wreszcie tą świeczkę". Ostatecznie o godzinie 14:34 czasu uniwersalnego ryknął silnik 35-metrowej rakiety Redstone i pierwszy astronauta USA rozpoczął swoją krótką wyprawę. Tętno pilota skoczyło do 138 uderzeń/minutę. W chwili, gdy paliwo w rakiecie uległo wyczerpaniu Freedom-7 oddzielił się i po uruchomieniu swojego napędu kontynuował lot. Shepard przeszedł na sterowanie ręczne i obracając statek osłoną ablacyjną do kierunku lotu udowodnił, że jest możliwe sterowanie kapsułą przez pilota na podstawie wskazań z zegarów na tablicy przyrządów. Apogeum (czyli maksymalne oddalenie statku od powierzchni Ziemi) nastąpiło w 5 minucie i 11 sekundzie lotu na wysokości 187,42 km. Następnie 4 sekundy po osiągnięciu najwyższego pułapu statek odpalił zespół silniczków i rozpoczął powrót, a przeciążenie dochodzące do 11 g (jedenastokrotna siła ziemskiej grawitacji) wcisnęło Alana Sheparda w fotel.

Lot po torze suborbitalnym pierwszego Amerykanina w Kosmosie, trwający 15 minut i 22 sekundy przebiegł bezbłędnie. "Och, jaki wspaniały widok" - Shepard zachwycał się obserwując zachodnie wybrzeże Florydy [fot.4]. Chyba trochę na wyrost, gdyż zapomniał zdjąć umieszczony na peryskopie neutralny filtr chroniący podczas startu przed promieniami słonecznymi i szczegóły naszej planety oglądał w czarno-białych barwach. W czasie krótkiego lotu astronauta przez około 5 minut odczuwał nieważkość, zmieniał orientację statku w przestrzeni, a wszystkie urządzenia działały sprawnie. Po otwarciu spadochronu pojazd z Shepardem w środku wodował na Oceanie Atlantyckim w rejonie Wysp Bahama i został podjęty z pomocą śmigłowców na pokład lotniskowca USS Lake Champlain.

Amerykanie wreszcie mieli swojego bohatera. Choć lot trwał tylko 15 minut, to przywrócił Ameryce wiarę we własne możliwości. 25 maja 1961 roku podbudowany reakcją społeczeństwa prezydent Kennedy wygłosił słynne słowa: "Uważam, że nasz naród powinien podjąć wszelkie działania, aby przed końcem dekady osiągnąć cel - lądowanie człowieka na Księżycu". Tymczasem w ramach kontynuowanego przez NASA Programu Mercury przygotowywano się do drugiego z siedmiu zaplanowanych skoków balistycznych.

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 7 (14), 12 maja - 25 maja 2011r.

PIERWSZY CZŁOWIEK W KOSMOSIE

W 1956 roku radzieccy inżynierowie rozpoczęli projektowanie załogowego statku kosmicznego i już wówczas - na rok przed lotem Sputnika-1, który rozpoczął erę kosmiczną - głównym celem radzieckiego programu kosmicznego było wysłanie człowieka na Księżyc.

Po sukcesie Sputnika znaczenie propagandowe lotu załogowego stało się oczywiste, jednak przed lotem człowieka należało poznać wpływ podróży kosmicznej na organizmy zwierząt. 3 listopada 1957 roku, niecały miesiąc po wystrzeleniu Sputnika-1, Rosjanie umieścili na orbicie statek w kształcie stożka: Sputnik-2. Cały pojazd łącznie z górną częścią rakiety nośnej miał masę ponad 7 ton! Wewnątrz niego w kabinie ciśnieniowej znajdowała się pierwsza żywa istota w kosmosie - suczka Łajka [fot.1]. Krążąc po orbicie nie miała niestety biletu powrotnego, ponieważ w owym czasie konstruktorzy nie dysponowali jeszcze kabinami powrotnymi. Szczekanie psa transmitowały nadajniki radiowe, a Łajka szamocząc się dawała znać o wysokiej temperaturze w kabinie dochodzącej do 40°C, która de facto była przyczyną jej śmierci na długo przed wyczerpaniem się tlenu. Sputnik-2 wszedł w atmosferę Ziemi 14 kwietnia 1958 roku. W tym czasie Amerykanie próbowali wystrzelić na orbitę satelitę Vanguard - pakunku o masie 1,35 kg. 6 grudnia 1957 roku rakieta Vanguard uniosła się z platformy nieco ponad
metr. po czym osunęła się na ziemię i eksplodowała [fot.2]. Pomimo katastrofy minisatelita ocalał i z niewielkimi uszkodzeniami został odnaleziony w pobliskich krzakach. Media nie kryły rozczarowania, a nagłówek "KAPUTNIK!" w amerykańskich gazetach był idealnym odzwierciedleniem panujących nastrojów.

W roku 1959 statek kosmiczny Wostok (z ros. Wschód) zaprojektowany przez Siergieja Korolowa był gotów i w styczniu następnego roku spośród pilotów wojskowych wyselekcjonowano pierwszą grupę 20 kosmonautów, wśród których znalazł się Jurij Gagarin (1934-1968) [fot.3]. Jednak rok 1960 zasłynął z innego powodu: w sierpniu Sputnik-5 z psami Biełką i Striełką wszedł na orbi-tę i bezpiecznie z niej powrócił. Dzięki temu suczki były pierwszymi stworzeniami, którym udało się przeżyć całą podróż. Natomiast w marcu 1961 roku miała miejsce próba generalna lotu załogowego: Sputniki nr 7 i 8 z psami Czernuszką i Zwiezdoczką osiągnęły orbitę i bezpiecznie powróciły na Ziemię. Przygotowania do wysłania człowieka w kosmos zostały zakończone.

Kiedy porucznika Gagarina powołano do korpusu kosmonautów, miał wylatane zaledwie 252 godziny. Dla porównania, pierwszy Amerykanin w kosmosie Alan Shepard wylatał ich ponad 8 tysięcy. Ale Rosjanie nie szukali doświadczenia. W kapsule Wostok kosmonauta miał być tylko pasażerem. Wprawdzie system ręcznego sterowania istniał, ale by go uruchomić, trzeba było podać trzycyfrowy kod. Miał on zostać przekazany kosmonaucie z Ziemi tylko w razie problemów technicznych. Jednak Gagarin poznał kombinację cyfr przed startem - przekazały mu ją niezależnie dwie osoby ryzykując zsyłkę do obozu pracy. Niepotrzebnie. W czasie lotu kosmonauta nie dotknął nawet sterów - cały lot odbywał się automatycznie. Wostok składał się z kulistego modułu załogowego o średnicy 2,3 m oraz modułu serwisowego o masie 2270 kg, długości 2,24 m i średnicy 2,43 m zawierającego zbiorniki z tlenem i azotem - niezbędnymi do oddychania, a także silnikiem hamującym nieodzownym do powrotu pojazdu na Ziemię. Wyposażenie kapsuły załogowej stanowił pojemnik z żywnością, radio, szafka z instrumentami i iluminator ze wskaźnikiem ułatwiającym orientację w przestrzeni. Łączna waga statku wynosiła 4,73 tony, a długość połączonych modułów 4,4 m.

I tak 12 kwietnia 1961 roku Jurij Gagarin wsiadł do maleńkiej kapsuły Wostok na szczycie rakiety R-7 [fot.4]. Chwilę wcześniej napisał krótki, pożegnalny list do swojej żony: "Mam nadzieję, że nigdy nie przeczytasz tych słów. Ale czasem ludzie potykają się na ziemi i łamią karki. Coś może się także wydarzyć i tutaj. Jeśli tak będzie, to proszę cię Waliusza, nie umrzyj ze smutku". Strachu nie okazywał ani w liście, ani na wyrzutni. O godzinie 6:07 czasu uniwersalnego, gdy zaryczały silniki rakiety, krzyknął tylko: "Pajechali!" (z ros. "Jedziemy!"). Już po pierwszej minucie lotu Gagarin pobił wszelkie rekordy wysokości i prędkości, jakie wówczas ustanowili ludzie. Przekraczając odległość 80 km od powierzchni Ziemi rakieta rozwijała prędkość 4 km/s., czyli ponad 14000 km/h.

Zapis rozmowy Gagarina ze Stacją Kontroli Lotu Zarya-1 kilka minut po starcie

Po osiągnięciu orbity pierwszym widokiem ujrzanym przez iluminator był obraz Ziemi otoczonej kosmiczną pustką. Z ust Gagarina wyrwał się okrzyk zachwytu "Kak priekrasno" (z ros. "Jakże pięknie").

Jurij Gagarin w statku kosmicznym Wostok odbył lot po orbicie satelitarnej Ziemi, dokonując jednokrotnego jej okrążenia w ciągu 1 godziny 48 minut i wylądował nieopodal wsi Smiełowka koło Saratowa. W hełmie i pomarańczowym kombinezonie, z rozciągniętym spadochronem, został początkowo wzięty przez miejscowych chłopów za amerykańskiego szpiega. Kapsuła wylądowała kilka kilometrów dalej. Miejscowi "pożyczyli" z niej prowiant, latarki, a nawet ponton ratunkowy, którym jeden z mieszkańców wsi wypłynął na ryby. Niektóre elementy kapsuły udało się odzyskać wojsku dopiero kilka dni później. ZSRR długo nie przyznawało się do tego, że Gagarin katapultował się przed lądowaniem. Motywy były trywialne: zgodnie z regułami Międzynarodowej Federacji Lotnictwa astronauta wykonał lot kosmiczny, jeżeli od startu
do lądowania przebywał w kabinie. Tymczasem Wostok lądował tak twardo, że Gagarin prawdopodobnie przypłaciłby przyziemienie życiem.

Konstruktorzy nie przyznawali się też, jak blisko było do tragedii. Podczas wchodzenia w atmosferę Wostok miał odrzucić niepotrzebny moduł serwisowy. Nie odrzucił. Statek wpadł w ruch wirowy i powoli wymykał się spod kontroli: temperatura gwałtownie rosła, a kosmonauta musiał znosić przeciążenia rzędu 10 g (dziesięciokrotność ziemskiej
grawitacji). W ostatniej chwili pod wpływem temperatury wiązania łączące moduły puściły, a uwolniony Wostok ustawił się osłoną termiczną do przodu. To uratowało Gagarinowi życie. Człon załogowy ustabilizował się i fotel z kosmonautą został wyrzucony zgodnie z planem. Gagarin wylądował na zaoranym polu przed osłupiałą kobietą z dzieckiem. "Nie bój się! Ja nasz, sowiecki!"- to były pierwsze słowa kosmonauty po wylądowaniu.

Jak dzisiaj po 50 latach oceniamy Gagarina? Niektórzy powiedzą, że był wielkim i odważnym kosmonautą, symbolem wielkiego państwa. Inni - że tylko marionetką w rękach komunistycznej władzy. Naukowo rzecz ujmując wyprawa Wostoka otworzyła przed ludzkością zupełnie nowe horyzonty. To był największy wyczyn Gagarina, 27-letniego ucznia technikum odlewniczego, który jako pierwszy człowiek spojrzał w dół i zobaczył pod sobą całą Ziemię, a spoglądając w górę miał na wyciągnięcie ręki nieskończoność Wszechświata.

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 6 (13), 28 kwietnia - 11 maja 2011r.

"GŁÓWNY KONSTRUKTOR" - SIERGIEJ KOROLOW I ERA SPUTNIKA

We wczesnych latach 50. XX w. Stany Zjednoczone i Związek Radziecki ogłosiły plany wystrzelenia satelitów w ramach Międzynarodowego Roku Geofizyki. MRG było wspólnym przedsięwzięciem naukowym, w trakcie którego uczeni z całego świata mieli przeprowadzać badania Ziemi, począwszy od lipca 1957 roku aż do grudnia roku 1958. Amerykańscy naukowcy pracowali pod publiczną presją, zaś radziecki program kosmiczny, na którego czele stał Siergiej Korolow, postępował w absolutnej tajemnicy.

Gdy na początku lat 30-tych w Leningradzkim Laboratorium Gazodynamiki (GDL) trwały prace przy pierwszym radzieckim silniku na paliwo ciekłe o nazwie ORM1, w Moskwie powstała Grupa Badawcza Napędu Odrzutowego (GIRD). Jej głównym inżynierem został Siergiej Pawłowicz Korolow (1906-1966) [fot.1], urodzony w Żytomierzu na Ukrainie pilot doświadczalny, konstruktor samolotów i szybowców, który do GIRD wstąpił w roku 1932. Pierwszym sukcesem Korolowa była rakieta GIRD 9, przyszły pocisk przeciwlotniczy, który w locie w dniu 17 sierpnia 1933 roku osiągnął wysokość nieco ponad 1,5 km [fot.2]. Wielkim osiągnięciem młodego konstruktora sta ła się rakieta GIRD 10 z silnikiem na paliwo ciekłe, która wystartowała 25 listopada 1933 roku wzbijając się na wysokość 4,9 km i tym samym zapisując się w historii jako pierwsza w ZSRR rakieta napędzana ciekłym paliwem.

W powstałym z połączenia GDL i GIRD Instytucie Badań Rakietowych (RNII) w roku 1939 skonstruowano pierwszą rakietę dwustopniową. Prace nabrały rozmachu po tym, jak Armia Czerwona dowodzona przez gen. Rokossowskiego zajęła Peenemünde przechwytując personel i materiały związane z V-2. Przez następne 2 lata Związek Radziecki wyprodukował więcej rakiet V-2 niż Niemcy. Korolowowi polecono stworzenie rosyjskiej kopii rakiety V-2, której finalną wersję oznaczono symbolem T-1. Następnie powstała rakieta astrofizyczna, zdolna wynieść zestaw instrumentów naukowych o masie 77 kg na wysokość 100 km. Kolejna rakieta T-2, osiągająca wysokość 200 km z ładunkiem użytecznym 127 kg, została radzieckim pociskiem balistycznym średniego zasięgu. W 1955 roku Związek Radziecki ogłosił, że weźmie udział w MRG i w jego ramach wyśle w górne warstwy atmosfery rakietę z aparaturą naukową. W tym czasie Korolow już opracowywał konstrukcję pocisku T-3, przyszłej rakiety nośnej dla satelity w nowej siedzibie rosyjskiego programu kosmicznego. Na równinnych stepach Kazachstanu w miejscowości Tiuratam powstało centrum rakietowe, które ze światem łączyła jedynie linia kolejowa. Oficjalnie używano nazwy kosmodrom Bajkonur, choć rzeczywista miejscowość Bajkonur znajdowała się gdzie indziej. Pierwszy start T-3 przeprowadzono w 1956 roku, a po wykonaniu 50 prób (w tym 8 lotów na odległość 16000 km) w okresie maj-sierpień 1957 roku Rosjanie oznajmili, że ich międzykontynentalny pocisk balistyczny (ICBM -Intercontinental Ballistic Missile) uzyskał zdolność operacyjną. T-3 mogła wynieść masę 2 ton na wysokość 209 km i tym samym była zdolna przenieść ładunek jądrowy nad dowolny cel w Ameryce.

Amerykanie pośpiesznie budowali swój ICBM, jednak wyraźnie pozostawali w tyle. Na domiar złego zlekceważyli radzieckie oświadczenie na temat planów wystrzelenia przez nich satelity i spokojnie kontynuowali swoje przygotowania wyniesienia satelity Vanguard w czasie MRG. Miała temu służyć w pełni cywilna rakieta (nosząca również nazwę Vanguard), ponieważ uważano, że nie należy cywilnych i naukowych celów MRG realizować za pomocą rakietowej techniki wojskowej, gdyż może to wywołać negatywny oddźwięk społeczny. Zespół kierowany przez Wernhera von Brauna był niepocieszony. Ich pocisk o nazwie Redstone, zbudowany dla armii amerykańskiej był gotowy do wyniesienia 2,5-kilogramowego satelity służącego do obserwacji górnych warstw atmosfery. Prezydent Eisenhower był nieugięty. On i jego doradcy żądali, aby pierwszego satelitę Ziemi wystrzelił na orbitę amerykański zespół naukowy, a nie grupa niemieckich weteranów spod znaku von Brauna. Kiedy von Braun poprosił o pozwolenie wystrzelenia satelity w Kosmos, Eisenhower nie zgodził się i pocisk pozostał w magazynie arsenału Redstone. Konsekwencje nie dały na siebie długo czekać. 4 października 1957 roku Korolow odpalił zmodyfikowaną wersję pocisku T-3 o nazwie R-7 ze Sputnikiem w części dziobowej [fot.3]. Ameryka przeżyła wstrząs.
W ten sposób Waszyngton pozwolił Rosjanom poprowadzić świat ku przyszłości i osiągnąć przewagę w Kosmosie.

Pomysł Siergieja Korolowa na dwustopniową rakietę R-7 był błyskotliwy. Wystarczyło zestawić pakiet złożony z 5 bloków rakietowych (4 zewnętrzne i 1 centralny), aby stworzyć rakietę obdarzoną siłą ciągu wystarczającą do osiągnięcia orbity. Następnie całość przykryć stożkowym dziobem z niewielkim satelitą wewnątrz i wystartować w przestrzeń kosmiczną. Sputnik (ros. "towarzysz podróży") stał się faktem.

"Tri., Dwa., Odin. Zażyganije!" - zagrzmiał głos Korolowa i rakieta R-7 wzbiła się w niebo osiągając na wysokości 215 km prędkość 7,99 km/s. Kolejne człony rakiety odłączały się, a kiedy ostatni silnik zamilkł, osłona satelity odpadła i z górnego stopnia rakiety oddzieliła się srebrna kula o średnicy 60 cm i masie 83 kg zaopatrzona w cztery anteny długości 3 m [fot.4]. Komunikat Radia Moskwa oznajmiający wystrzelenie Sputnika 1 zaszokował cały świat. Dwa nadajniki umieszczone na pokładzie satelity nieustannie wysyłały sygnały: "biip. biip. biip.", które zadręczały Amerykę.

Nagranie sygnału emitowanego przez nadajniki Sputnika-1

Dziewięćdziesiąt sześć minut po starcie satelita przeleciał nad stygnącą wyrzutnią w Bajkonurze. Świadkowie startu zaczęli wiwatować. Korolow zwrócił się do zebranych wypowiadając znamienne słowa: "Dzisiaj marzenia pokoleń ludzkości spełniły się. Rozpoczęto podbój Kosmosu!"

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 5 (12), 7 kwietnia - 27 kwietnia 2011r.

"DR. SPACE" - WERNHER VON BRAUN I POCZĄTEK WYŚCIGU W KOSMOS

Po zakończeniu II wojny Stany Zjednoczone i Związek Radziecki rozpoczęły swoje programy kosmiczne. Wiadomo było, że technologia rakietowa pozwoli dotrzeć na orbitę Ziemi i oba państwa chciały tego dokonać za wszelką cenę, by zapewnić sobie większy sukces propagandowy. Jednak historia mogła potoczyć się inaczej.

Gdyby naziści nie rozpętali wojny, Niemcy z pewnością byłyby pierwszym mocarstwem kosmicznym przewodząc w rozwoju rakiet na paliwo ciekłe i niewykluczone, że jako pierwsze miały szansę wysłania na orbitę sztucznego satelity Ziemi. Niemieckie prowadzenie w technologii rakietowej zakończyło się gwałtownie w chwili ich militarnej klęski.

W 1927 roku niemiecki konstruktor Hermann Oberth (1894-1989) [fot. 1] współzałożyciel Towarzystwa Lotów Kosmicznych (VfR), zbudował rakietę na ciekły tlen i kerozynę i przeprowadził udane próby na poligonie rakietowym niedaleko Berlina. Po przeczytaniu książki Obertha pt. "Rakietą w przestrzeń międzyplanetarną" do pracy w VfR w 1930 roku włączył się z entuzjazmem 18-letni Wernher von Braun (1912-1977) [fot. 2] - przyszły twórca amerykańskiego programu kosmicznego uwieńczonego lądowaniem na Księżycu. Marzenia o podróży na Srebrny Glob towarzyszyły mu od dzieciństwa. Urodzony w rodzinie bogatych posiadaczy ziemskich w niewielkiej miejscowości Wyrzysk koło Piły już jako kilkulatek patrzył godzinami w niebo, a gdy otrzymał od matki teleskop zafascynowała go astronomia. Po 1920 roku, gdy Wyrzysk znalazł się w granicach Rzeczypospolitej, rodzina von Braunów wyjechała do Berlina, gdzie Wernher w 1924 roku przeprowadził swoją pierwszą próbę rakietową z samochodzikiem na pedały i petardami. Poprosił młodszego brata Magnusa, by ten podpalił lonty, gdy Wernher rozpędzi auto. Próba udała się. Przechodnie na jednej z głównych ulic Berlina ujrzeli pędzący samochodzik i siedzącego w nim, roześmianego chłopca. Podróż zakończyła się spektakularnie - rakiety eksplodowały, na miejscu zjawiła się policja i aresztowała von Brauna. Od tej chwili było wiadomo, czym w przyszłości będzie zajmował się Wernher.

Po dojściu Hitlera do władzy armia niemiecka zainteresowała się działalnością VfR zwiększając budżet na doświadczenia do wysokości 10 mln marek. Droga w Kosmos została otwarta. W 1932 roku VfR wystrzeliło rakietę Repulsor, dwa lata później model pionowego startu A-2 osiągnął wysokość 2,5 km, silnik kolejnego modelu A-3 został wyposażony w łopatki w dyszy wylotowej i usterzenie. Kiedy niemiecka machina wojenna ruszyła pełną parą na wyspie Uznam na wybrzeżu bałtyckim w pobliżu wioski Peenemünde powstał poligon startowy, którego szefem technicznym został 26-letni Werhner von Braun. Tu w 1939 roku rozpoczęto testy ulepszonej wersji A-5, które doprowadziły do budowy "rakiety dalekiego zasięgu" znanej jako A-4 zdolnej przenieść ładunek o masie 75 kg na odległość 640 km. Po dwóch nieudanych próbach, w trzecim locie w dniu 3 października 1942 roku rakieta o długości 14 metrów i masie 13 ton poszybowała na wysokość 80 km i pokonując dystans 200 km jako pierwsza w historii osiągnęła przestrzeń kosmiczną [fot. 3]. Komendant wojskowy Ośrodka Badań Rakietowych w Peenemünde Walter Dornberger z dumą oznajmił, że "narodził się statek kosmiczny". Ten niezwykle udany konstrukcyjnie rakietowy pocisk balistyczny po wypełnieniu materiałem wybuchowym został przemianowany na V-2 ("V" od Vergeltungswaffe - broń odwetowa). 6 września 1944 roku V-2 spadła na Paryż, dwie kolejne - na przedmieścia Londynu. Do końca wojny blisko 5500 pocisków przyniosło śmierć tysiącom ludzi. Ostatni pocisk V-2 został wystrzelony przez Niemców 27 marca 1945 roku. Szczęśliwie wojna się skończyła zanim konstruktorzy z Peenemünde zdołali dokończyć budowę jeszcze potężniejszej rakiety A-9, będącej powiększoną i wyposażoną w skrzydła wersją V-2. Miała to być pierwsza międzykontynentalna rakieta balistyczna, której celem było wschodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych. A-9 odbyła jedynie lot próbny na wysokości 90 km z prędkością 4320 km/h. Von Braun kreślił plany następnych konstrukcji na bazie A-9, które pewnego dnia mogły wzbić się ponad atmosferę i uzyskać prędkość wystarczającą do wejścia na orbitę okołoziemską.

W ostatnich dniach wojny alianci błyskawicznie zbliżali się do utajnionego poligonu w Peenemünde. W tej sytuacji dowództwo SS wydało rozkaz zlikwidowania specjalistów pracujących przy V-2. W międzyczasie Wernher von Braun zwołał swoich najlepszych współpracowników i oznajmił: "Niemcy przegrali wojnę. Ale nie zapominajmy, że to naszemu zespołowi po raz pierwszy udało się dosięgnąć Kosmosu. Nigdy nie przestaliśmy wierzyć w satelity, wyprawy na Księżyc i w międzyplanetarne podróże. Przeżyliśmy wiele zawodów z powodu naszej wiary w pokojowe wykorzystanie rakiety. Teraz mamy zobowiązania. Zwycięskie mocarstwa chcą naszej wiedzy. Musimy odpowiedzieć sobie na pytanie: Któremu państwu przekażemy nasze osiągnięcia?". Odpowiedź brzmiała jednoznacznie: wszyscy wybrali Amerykę. Specjaliści rakietowi z Peenemünde zostali przetransportowani przez oddziały SS w głąb Rzeszy. W czasie podróży von Braun cudem uniknął śmierci, gdy samochód którym jechał stoczył się z drogi. Poturbowany inżynier ze złamanym obojczykiem przez ostatnie tygodnie wojny nosił rękę na temblaku. 2 maja 1945 roku von Braun z grupą najbliższych współpracowników zbiegł z obozu i skontaktował się przez swojego brata Magnusa z Amerykanami [fot. 4]. Sprawy nabrały tempa. W ramach operacji "Paperclip" ("Spinacz") amerykański wywiad gromadził i przewoził do USA części i plany rakiet V-2, a także rozto-czył opiekę nad grupą ponad 200 wskazanych przez von Brauna osób, pragnących rozpocząć nowe życie w Ameryce. Dużo mniej szczęścia mieli ci pracownicy Peenemünde, którzy po przejęciu fabryk V-2 przez Rosjan zostali wywiezieni w przeciwnym kierunku.

W ten sposób niemiecki przemysł rakietowy zmienił dzieje świata dając początek wyścigowi dwóch supermocarstw o dominację w Kosmosie.

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 4 (11), 17 marca - 6 kwietnia 2011r.

PIONIERZY ERY KOSMICZNEJ

Od zawsze wokół Ziemi krążył jeden satelita - Księżyc, a podróże kosmiczne pozostawały w sferze marzeń. Do czasu, gdy niezależnie od siebie dwóch ludzi, nauczyciel rosyjski polskiego pochodzenia i amerykański naukowiec, stworzyli podstawy teoretyczne i techniczne napędu rakietowego, dzięki którym ludzkość wkroczyła w erę kosmiczną.

Pomysł podróży kosmicznych w powieściach narodził się dawno, lecz przy niewielkiej wiedzy fizycznej i zrozumieniu kosmosu fantaści, aby wysłać kosmicznych podróżników poza Ziemię, często mieli absurdalne lub komiczne pomysły. Newtonowskie prawa ruchu i powszechnego ciążenia połączone z faktem, że kosmos jest próżnią, oznaczały, że jedynie napęd rakietowy jest w stanie przenosić ludzi w przestrzeni kosmicznej. Rakiety poruszają się w wyniku działania siły odrzutu gazów wypychanych z silników, potrzebne do napędzania paliwo niosąc ze sobą. Wynaleziono je w średniowiecznych Chinach, gdzie służyły jako broń lub sztuczne ognie.

Pionierem, który poważnie podszedł do lotów kosmicznych był Konstanty Ciołkowski (1857-1935) prowincjonalny rosyjski nauczyciel matematyki i fizyki, syn polskiego zesłańca [fot.1]. Jako pierwszy docenił możliwości napędu rakietowego i już w 1903 roku - zanim jeszcze bracia Wright wykonali pierwszy w świecie lot samolotem - kreślił plany silników rakietowych napędzanych ciekłym wodorem i ciekłym tlenem rozważając zmniejszenie masy rakiet poprzez konstrukcje wielostopniowe. W wybiegających w przyszłość rozważaniach uwzględnił fakt, że lot orbitalny wokół Ziemi wymaga uzyskania prędkości 8 km/s, a rakieta wymaga stosowania układów stabilizujących - obecnie znanych jako żyroskopy. Wyniki badań teoretycznych przedstawione w pionierskiej pracy z dziedziny astronautyki "Badanie przestrzeni za pomocą urządzeń odrzutowych" zostały wykorzystane w roku 1922 w testach eksperymentalnych w Leningradzkim Laboratorium Gazodynamiki (GDL), gdzie w przyszłości powstanie pierwszy rosyjski silnik rakietowy na paliwo ciekłe. Ciołkowski uważany jest za jednego z ojców astronautyki, bez którego proces podboju kosmosu mógłby ulec opóźnieniu. Wiele z jego teorii wciąż jest wykorzystywanych w nauce: opracował m.in. wzór nazywany dziś wzorem Ciołkowskiego, który określa prędkość rakiety przy stałej zmianie jej masy i przy uwzględnieniu warunków panujących w kosmosie. Idee techniczne wysunięte przez Ciołkowskiego stanowią podstawę wszystkich - historycznych i współczesnych - silników rakietowych, rakiet i statków kosmicznych.

Równolegle wiedzę o silnikach rakietowych i rakietach wielostopniowych rozwijał Robert Goddard (1882-1945) amerykański profesor fizyki Uniwersytetu Clarka w Worcester [fot.2]. Podobnie jak Ciołkowski był przekonany, że pojazdy przyszłości nie będą napędzane wypełnionymi prochem strzelniczym rakietami na paliwo stałe. Stwierdził, że z jednostki masy paliwa ciekłego można uzyskać więcej energii i dzięki temu silniki na paliwo ciekłe są wydajniejsze, a ich działanie można łatwiej kontrolować. W 1923 roku skonstruował pierwszy wyposażony w pompę paliwową silnik na benzynę i ciekły tlen, a w dniu 16 marca 1926 roku w miejscowości Auburn w stanie Massachusetts (USA) nastąpił przełomowy moment - start pierwszej rakiety na paliwo ciekłe [fot.3]. Rakieta długości 3 m w ciągu 2,5 sekundy osiągnęła pułap 12,5 m, przebyła odległość 56 m i osiągnęła prędkość 100 km/h. Kolejna rakieta skonstruowana przez Goddarda długości 3,35 m poszybowała na wysokość 609 m z prędkością maksymalną 800 km/h. Podczas prób mających na celu opraco-wanie technik stabilizacji lotu rakieta Goddarda ustanowiła rekord wysokości wznosząc się na 2,28 km. Start pierwszej rakiety stabilizowanej układem żyroskopów przeprowadzono 19 kwietnia 1922 roku. W ciągu kolejnych 11 lat Goddard znacząco udoskonalił konstrukcje rakiet, ale z trudnych do zrozumienia powodów rząd amerykański nie zainteresował się jego pionierskimi wynikami. Po latach rakieta na paliwo ciekłe skonstruowana na podstawie praw rozwiniętych przez Goddarda zawiozła ludzi na Księżyc w 1969 roku.

Dziś uważa się, że Konstanty Ciołkowski - genialny teoretyk, który nigdy nie zbudował działającej rakiety [fot.4], twórca podstaw astronautyki i dalekosiężnych wizji jej przyszłego rozwoju swymi pionierskimi rozważaniami teoretycznymi na temat silników rakietowych położył fundamenty pod erę kosmiczną. Natomiast Robert Goddard narażając się na śmieszność u ówczesnych, by dowieść znaczenia rakiet w lotach kosmicznych, udanym startem pierwszej rakiety na paliwo ciekłe swojej konstrukcji sprawił, że to epokowe wydarzenie uznano za narodziny Ery Kosmicznej. Na krótko przed śmiercią, w 1933 roku Ciołkowski wypowiedział prorocze słowa: "Teraz jestem dokładnie przekonany o tym, że moje marzenie - podróże międzyplanetarne - teoretycznie przeze mnie uzasadnione, przekształci się w rzeczywistość. Pracowałem czterdzieści lat nad silnikiem odrzutowym i myślałem, że wycieczka na Marsa zacznie się dopiero za wieleset lat. Ale terminy zmieniają się. Wierzę, że wielu z was będzie świadkami pierwszej podróży poza atmosferę...". Naczelną ideę prze-nikającą jego prace znakomicie ujmuje jego najczęściej przytaczane zdanie "Ziemia jest kolebką ludzkości, ale nie można wiecznie żyć w kolebce".

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 3 (10), 17 lutego - 16 marca 2011r.

PERSPEKTYWY KOLONIZACJI KSIĘŻYCA

Księżyc - najbliższy sąsiad i naturalny satelita naszej planety - posiada szereg obiecujących cech typujących go do pierwszych działań człowieka mających na celu kolonizację przestrzeni kosmicznej. Obecność wielu surowców na jego powierzchni napawa optymizmem, istnienie tych substancji zostało potwierdzone przez sondy orbitujące wokół naszego satelity.

Srebrny Glob posiada wiele bogactw naturalnych zdolnych do zapewnienia rozwoju i ekspansji cywilizacji, m.in. potężne złoża izotopu helu o nazwie Hel-3, który może okazać się paliwem przyszłości. Izotop ten zawiera więcej energii niż jakiekolwiek paliwa stosowane dotychczas w reaktorach atomowych i w reakcji z deuterem można z niego otrzymywać olbrzymie ilości ciepła. Ze skał księżycowych można wytwarzać tlen do oddychania dla przyszłych mieszkańców, a z lodu wodnego zgromadzonego na biegunach - wodór i tlen do napędu rakiet. Na Księżycu znajdują się złoża wielu innych pierwiastków i substancji, których zasoby na Ziemi ulegają stopniowemu wyczerpaniu. Księżyc nie posiada atmosfery, stąd możliwość produkcji energii elektrycznej za pośrednictwem baterii słonecznych wydaje się być szczególnie wskazana.

Pokojowe wykorzystanie surowców z Księżyca będzie zależało od wielu czynników społecznych, politycznych i gospodarczych. Ważna jest współpraca międzynarodowa i przyśpieszenie prac nad prototypami pierwszych samowystarczalnych "baz księżycowych" [fot.1]. Niewątpliwie poważnym, jeżeli nie najpoważniejszym problemem jest zbyt wysoki koszt wynoszenia statków kosmicznych za pośrednictwem rakiet nośnych. Dlatego podstawową kwestią jest opracowanie tańszego systemu napędowego wielokrotnego wykorzystania o parametrach przewyższających możliwości dzisiejszych rakiet i rakietoplanów. Przy obecnym poziomie technicznym lot na Księżyc trwa kilka dni, jednak przy użyciu odpowiednich technik napędowych będzie trwał kilka godzin lub nawet liczony będzie w minutach. Być może w niedalekiej przyszłości statki kosmiczne używane do lotów księżycowych i eksploracji kosmosu nie będą napędzane silnikami rakietowymi, a siłami magnetycznymi (wykorzystującymi siłę Lorentza), silnikami bezwładnościowymi, lub wykorzystają sztucznie wytworzone interakcje grawitacyjne. Do tego czasu większość produktów potrzebnych do życia na Srebrnym Globie będą musiały być wytwarzane na miejscu.

Pocieszający jest fakt, że start rakiet z Księżyca będzie ułatwiony, gdyż przyśpieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest sześć razy mniejsze niż na Ziemi. Jest to ważne kryterium przy rozpatrywaniu kolejnych etapów załogowych misji kosmicznych. Już dziś wiele mówi się o tym, że Księżyc stanie się stacją uzupełniania paliwa w lotach na Marsa.

Kolejnym problemem przyszłej eksploracji Księżyca jest jego znikome pole magnetyczne: nie będzie ono chronić osadników przed wiatrem słonecznym i bezpośrednim bombardowaniem przez odłamki skalne. Dlatego schrony budowane na potrzeby kolonistów będą musiały mieć solidną konstrukcję lub ich lokalizacja zostanie przeniesiona pod powierzchnię Srebrnego Globu [fot.2].

Księżyc ze swoim potencjałem jest obecnie najlepiej poznanym ciałem niebieskim. Na dobrą sprawę jest jednocześnie jedynym obiektem dostępnym od zaraz do eksploracji przez człowieka. Technologia, która pozwala na loty na Srebrny Glob jest znana od czterdziestu lat poprzez załogowe misje amerykańskiego programu kosmicznego Apollo [fot.3]. Kiedy na Księżycu powstaną miasta i kopalnie - co jest prawdopodobnie tylko kwestią czasu - ludzie zyskają alternatywę dla życia na Ziemi, co z kolei zaowocuje wypracowaniem nowych technologii na potrzeby "księżycowego osadnictwa". Zjawisko to sprawi, że nasza cywilizacja znacznie wzmocni się ekonomicznie poprzez rozkwit handlu surowcami. Rozwój infrastruktury księżycowej potrwa zapewne dziesiątki, jeżeli nie setki lat. Jednak patrząc na korzyści, które mogą faktycznie stać się kołem zamachowym dla gospodarki światowej, wydaje się to słusznym kierunkiem będącym spełnieniem marzeń milionów.

Obecnie wiele państw wysokorozwiniętych takich jak Stany Zjednoczone, Chiny czy Japonia planuje powrót człowieka na Księżyc wraz z założeniem prawdziwych baz księżycowych. Dotychczas skupiają się na bezzałogowych misjach zrobotyzowanych badających teren pod przyszłe misje załogowe. Zainteresowanie Srebrnym Globem prawdopodobnie już w najbliższych dekadach przerodzi się w konkretne działania, których finałem będzie możliwość podróży na Księżyc dla każdego mieszkańca naszej planety. Powrót na Księżyc.

Dziś wspominamy słowa ostatnich "lunonautów" misji Apollo 17, którzy cztery dekady temu stąpali po Srebrnym Globie [fot.4]: "Widzieliśmy obraz piękniejszy niż księżycowe skały i ciem-ne kratery. Widzieliśmy Błękitną Planetę. Ujrzeliśmy Ziemię w bezmiarze czerni przestrzeni, drobną planetę z zadziwiającym bogactwem form życia - naszą planetę. I uświadomiliśmy sobie, że w całym Wszechświecie jest to wciąż najlepsze miejsce do życia.".

 

Opracowanie: Szymon Howorus, ZSMA

Publikacja: Skafander nr 2 (9), 3 lutego - 16 lutego 2011r.

PLANETOIDY - "BRAKUJĄCA PLANETA"

Planetoidy - nazywane również asteroidami - są pozostałościami po nieudanym procesie powstawania skalnej planety, która mogłaby osiągnąć masę przekraczającą czterokrotnie
masę Ziemi. Są suchymi, pokrytymi pyłem obiektami, zbyt małymi, aby posiadać atmosferę.

Obecnie znanych jest ponad 540 tysięcy planetoid, lecz szacuje się, że może ich być ponad miliard. Poruszają się głównie pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza tworząc tzw. Pas Główny [fot.1] zawierający około 100 planetoid o rozmiarach większych niż 100km, około 10 000 większych niż 10km oraz do 1 miliona planetoid większych niż 1km. Trudno wskazać dolną granicę rozmiarów planetoid: najmniejsze zaobserwowane podczas przelotu w pobliżu Ziemi miały rozmiary kilku, kilkunastu, lub kilkudziesięciu metrów. Możliwe, że istnieją jeszcze mniejsze obiekty.

Historia odkryć planetoid

Od czasów Johannesa Keplera (1571-1630) astronomowie przypuszczali, że między orbitami Marsa i Jowisza może znajdować się jeszcze jedna planeta. Przekonanie to umocniło się po opublikowaniu w 1772 roku reguły Titiusa-Bodego, czyli wzoru wyznaczającego odstępy między planetami w zależności od ich odległości od Słońca oraz odkryciu w 1781 roku planety Uran dokładnie w miejscu wynikającym z tego wzoru. Rozpoczęto wówczas systematyczne poszukiwania dalszych planet, jednakże pierwsza planetoida, Ceres, została odkryta przypadkiem przez włoskiego astronoma 1 stycznia 1801 roku. Dokonał tego Giuseppe Piazzi, dyrektor Obserwatorium Astronomicznego w Palermo we Włoszech podczas pracy nad Katalogiem Gwiazd Stałych. Ceres jest największą odkrytą planetoidą o rozmiarach 975×909 km i wśród planetoid pasa głównego jest obiektem najbardziej masywnym, zawierającym ok. 1/3 masy wszystkich znanych planetoid. Cechy jej orbity pasowały do "brakującej planety", dlatego natychmiast została oficjalnie uznana za ósmą (Neptuna jeszcze wtedy nie znano) planetę Układu Słonecznego. Po odkryciu w następnych sześciu latach w miejscu hipotetycznej planety dalszych trzech planetoid (2 Pallas, 3 Juno, 4 Westa), powstało przypuszczenie, że planetoidy są pozostałościami rozbitej planety, obiegającej niegdyś Słońce pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Jak się dziś uważa, silne oddziaływanie grawitacyjne Jowisza nie dopuściło do uformowania planety, a jedynie powstały mniejsze i mało masywne ciała, których było bardzo wiele, a ich budowa mogła przypominać skalne planety [fot.2]. Silne oddziaływanie gigantycznego Jowisza wytrącało je z ich orbit, w wyniku czego zderzając się, zmieniały swoje trajektorie, wielkość i skład chemiczny.

Ogromne ożywienie na polu odkryć planetoid notujemy począwszy od roku 1891, w którym do poszukiwań zaprzęgnięto fotografię. Tą metodą odkrywano po kilkadziesiąt nowych obiektów rocznie i coraz częściej zaczęto używać nazw "mała planeta", "planetka", "planetoida" czy "asteroida". Tak więc Ceres straciła status planety, który w pewnym sensie powrócił do niej po ponad 200 latach od momentu odkrycia. 24 sierpnia 2006 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna uznała planetoidę Ceres oraz planetę Pluton za planety karłowate, czyli obiekty astronomiczne pośrednie między planetami a małymi ciałami niebieskimi. W przypadku Ceres mógłby to być "powrót do łask", jednak dla Plutona to ewidentna "degradacja".

Astronomowie na przestrzeni wieków odkrywali i odkrywają nadal różne planetoidy oznaczając je numerami katalogowymi zgodnymi z chronologią odkrycia. Każda planetoida z wyznaczoną orbitą ma swoją nazwę. Początkowo nadawano im imiona żeńskich postaci mitologicznych (np. Westa, Pallas, Juno), a po ich wyczerpaniu planetoidy otrzymywały nazwiska wybitnych osób, uczonych, pisarzy, astronautów, miast, kwiatów, itp. Obecnie wszystko może być nazwą planetoidy: jedna z nich o numerze 2309, nosi imię pana Spocka, postaci z popularnego serialu telewizyjnego StarTrek. Do tej pory odkryto 54 planetoidy, które noszą nazwy polskie, m.in.:
349 Dembowska o średnicy 145 km, 1057 Wanda (34 km), 1112 Polonia (57 km), 1262 Sniadeckia (57 km), 1263 Varsavia (88 km), 1286 Banachiewicza (50 km), 1315 Bronislawa (66 km), 1322 Coppernicus (15 km), 1352 Wawel (38 km), 1462 Zamenhof (21 km), 1572 Posnania (55 km). Ta ostatnia została odkryta w 1949 roku w Obserwatorium Poznańskim. W 1979 roku jedna z planetoid (2042) została nazwana "Sitarski" na cześć pracującego w Warszawie astronoma, znanego badacza orbit planetoid i komet.

Klasyfikacja planetoid

Ze względu na skład chemiczny planetoidy można zaliczyć do trzech grup: węglowe (klasy C), krzemowe (klasy S) oraz metaliczne (klasy M). Ze względu na orbitę ponad 90% planetoid znajduje się w obrębie Pasa Głównego. Krążą one wokół Słońca pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, a czas jednego okrążenia wynosi od 3 do 6 lat. Pozostałe planetoidy są pogrupowane w zależności od położenia w Układzie Słonecznym. Wulkanoidy to hipotetyczne planetoidy, które być może krążą wokół Słońca po orbitach wewnątrz trajektorii Merkurego. Grupy Amora i Apolla utworzone są z planetoid o trajektoriach przecinających orbitę Wenus i Ziemi, a grupa Ateny porusza się wewnątrz orbity Ziemi. Trojańczycy to dwa zbiorowiska planetoid poruszających się po orbicie Jowisza: jedna grupa poprzedza Jowisza, druga postępuje za nim. Centaury krążą pomiędzy orbitami Saturna i Neptuna, natomiast planetoidy Transneptunowe, Cubewano oraz Dysku Rozproszonego okrążają Słońce po odległych orbitach znajdujących się za orbitą Neptuna - pochodzą z najdalszych rejonów Układu Słonecznego.

Zderzenia planetoid

Pomimo tego, że planetoidy poruszają się w tym samym kierunku, często zderzają się ze sobą z prędkością kilku kilometrów na sekundę i ulegają rozpadowi. Niektóre z nich zostają przechwycone na nietypowe orbity, jak planetoidy grup Amora i Apollo. Ateńczycy przez większość czasu znajdują się wewnątrz orbity Ziemi będąc potencjalnym zagrożeniem ze względu na możliwość uderzenia w naszą planetę. W przeszłości wydarzenia takie miały miejsce bardzo często, a ich pozostałości możemy oglądać na powierzchni Księżyca, Merkurego, Marsa oraz wielu księżyców innych planet. Nasza planeta nie jest wolna od występowania kraterów uderzeniowych, jednak zjawiska atmosferyczne i wietrzenie skał w wielu przypadkach skutecznie zatarło ślady tych kosmicznych katastrof. Najbardziej prawdopodobną teorią opisującą wymieranie dinozaurów około 65,5 mln lat temu jest hipoteza o uderzeniu w Ziemię planetoidy lub komety o średnicy powyżej 10 km. Na powierzchni Ziemi znajduje się mierzący około 180 km szerokości i głęboki na 30 km (obecnie jego głębokość wynosi około 1 km) krater uderzeniowy o nazwie Chicxulub [fot.3]. Odkryty w Meksyku na Półwyspie Jukatan i pod wodami Zatoki Meksykańskiej powstał prawdopodobnie na skutek uderzenia asteroidy o średnicy 12 km i masie 3 bln ton, poruszającej się z prędkością 20 km/s.

Nie ma podstaw do stwierdzenia, że w przyszłości nie zdarzy się kolejne uderzenie planetoidy w Ziemię. Astronomowie w ramach programów poszukiwania planetoid coraz baczniej przyglądają się przelatującym w pobliżu naszej planety obiektom, przede wszystkim tym z grupy Ateny. Uderzenie kilkukilometrowego ciała mogłoby doprowadzić do bardzo poważnych zniszczeń, a nawet do unicestwienia wielu gatunków zwierząt i być może ludzi. Amerykańska Agencja Kosmiczna NASA stworzyła dziesięciostopniową skalę Torino określającą stopień zagrożenia kolizji planetoidy z Ziemią, w której 10 oznacza najwyższy stopień odpowiadający kolizjom zagrażającym istnieniu cywilizacji. Do tej pory obiektem o najwyższym zagrożeniu w skali Torino był 99942 Apophis, który przez krótki okres w 2004 roku sklasyfikowany był jako 4 w tej skali. Według obecnych danych planetoida ta znajdzie się najbliżej Ziemi w piątek 13 kwietnia 2029 roku. Minie wtedy Ziemię w odległości ok. 40 tys. km. Obiekt będzie widoczny gołym okiem w Europie, Afryce i zachodniej Azji. Będzie to pierwszy taki obiekt w znanej historii, który minie Ziemię w tak małej odległości.

Naukowcy uważają, że planetoida tej wielkości mija naszą planetę w podobnej odległości średnio raz na 1500 lat.

Obserwacje i badania planetoid

Za pomocą lunety lub teleskopu można dostrzec wiele planetoid, które z Ziemi wyglądają jak drobne punkciki światła z wolna poruszające się na tle gwiazd. W sprzyjających warunkach gołym okiem można zobaczyć Westę, czwartą co do wielkości planetoidę o średnicy 578 kilometrów. Dokładniejsze badania planetoid możliwe są jedynie przy pomocy sond kosmicznych, tak jak to miało miejsce w przypadku planetoidy 433 Eros. 12 lutego 2001 roku była ona celem wyprawy sondy NEAR, która dokonała lądowania na powierzchni planetoidy. Ostatnie zdjęcia wykonane przez tę sondę pokazują szczegóły wielkości rzędu kilkunastu centymetrów. Niebawem do dwóch planetoid spośród największych protoplanet, które pozostały niezmienione od czasu swego powstania, czyli 1 Ceres i 4 Westa dotrze sonda DAWN, której celem jest scharakteryzowanie warunków i procesów panujących we wczesnej epoce Układu Słonecznego. Sonda osiągnie orbitę Westy w październiku 2011 roku i na pół roku stanie się jej sztucznym satelitą. Następnie skieruje się w stronę Ceres, do której dotrze w lutym 2015 roku.

 

Opracowanie: Monika Lachowska, ZSMA

Publikacja: Skafander nr 1 (8), 13 stycznia - 2 lutego 2011r.

GWIAZDA BETLEJEMSKA HISTORIA CZY LEGENDA?

Każdego roku przed Świętami Bożego Narodzenia sięgamy myślą do początków chrześcijaństwa, do pełnych tajemnicy i symbolizmu wydarzeń związanych z narodzinami Jezusa z Nazaretu. Od najdawniejszych czasów ludzie starali się wiązać zjawiska obserwowane na niebie z wydarzeniami na ziemi, takimi jak wojny, narodzenie jakiegoś wybitnego człowieka czy narodzenie władcy.

Jednak z gwiazdą betlejemską jest inaczej, ponieważ to z obserwacji wydarzeń na ziemi staramy się odczytać, czym mogło być zjawisko obserwowane na niebie. Podstawą jest tu fragment z Ewangelii według św. Mateusza: "Gdy zaś Jezus narodził się w Betlejem w Judei za panowania króla Heroda, oto Mędrcy ze Wschodu przybyli do Jerozolimy i pytali: 'Gdzie jest nowo narodzony król żydowski? Ujrzeliśmy bowiem jego gwiazdę na Wschodzie i przybyliśmy oddać mu pokłon' " (Mt 2, 1-2).

Astronomowie i miłośnicy astronomii znający teorie ruchu planet są zdania, że gdybyśmy znali dokładną datę narodzin Chrystusa, bylibyśmy w stanie przypisać konkretne zjawisko astronomiczne temu wydarzeniu, a więc stwierdzić, czym była gwiazda betlejemska, o której czytamy w Ewangelii: "A oto gwiazda, którą widzieli na Wschodzie, szła przed nimi, aż przyszła i zatrzymała się nad miejscem, gdzie było Dziecię" (Mt 2, 9-10). Jeśli była to gwiazda, musiała być nowym nieznanym ciałem niebieskim, przynajmniej dla ówczesnych uczonych, tzn., że stała się w tym czasie widoczna, lub nagle pojaśniała. Tak byłoby np. z wybuchem masywnej gwiazdy zwanej "supernową" [fot.1.]. Niektórzy uważali, że gwiazda betlejemska była kometą - dlatego też w tradycji szopek bożonarodzeniowych gwiazda przedstawiana jest z długim "warkoczem" [fot.2]. Jednak w czasach starożytnych komet nie uważano za zjawiska przynoszące szczęście. Wprost przeciwnie - uznawano, iż mogą zapowiadać np. wojnę lub śmierć króla.

Opat Dionizjusz Mały (wł. Dionysius Exiguus) zwany także mnichem scytyjskim - znakomity matematyk i astronom swoich czasów - w roku 525 na życzenie Ojca Świętego Jana I obliczył datę narodzin Chrystusa: 25 grudnia roku 753 od założenia Rzymu (łac. Ab Urbe Condita). Papież Jan I wprowadził ten nowy sposób datowania i od roku następującego po tej dacie (rok 1 n.e.) liczymy erę chrześcijańską. Obecnie zarówno historycy jak i teologowie wypowiadają pogląd, że mnich Dionizjusz pomylił się o 3-6 lat. Do ustalenia daty narodzin Chrystusa biorą pod uwagę przede wszystkim analizę tekstów pisanych w tamtym okresie oraz historycznych postaci pojawiających się w Ewangeliach. Jedną z takich postaci jest Herod Wielki, za którego panowania miał narodzić się Chrystus. Z pism Tacyta czy Józefa Flawiusza wynika, że zmarł on ok. 4 roku przed narodzeniem Chrystusa. To oznacza, że Chrystus musiał urodzić się wcześniej. Dlatego rozpatruje się ważne wydarzenia astronomiczne, które zaszły o kilka lat wstecz od tej daty. I tak w 12 roku p.n.Ch. na niebie pojawiła się kometa Halleya, która jest widoczna mniej więcej co 76 lat [fot.3]. Natomiast w 7 r. p.n.Ch. aż trzykrotnie była obserwowana koniunkcja (zbliżenie na niebie na niewielką odległość) Jowisza i Saturna. Spotkały się one w gwiazdozbiorze Ryb na początku maja, pod koniec września i w listopadzie [fot.4]. Zapis obserwacji tego zjawiska znaleziono na glinianych tabliczkach wykonanych przez babilońskich uczonych. Znamienne jest, że ta tzw. Wielka Koniunkcja miała miejsce w gwiazdozbiorze Ryb, symbolizującym Palestynę, podobnie jak Saturn uważany był za planetę narodu żydowskiego. Jowisz zaś - największa planeta w naszym Układzie Słonecznym - był największym bóstwem Babilonu, skąd wywodzą się "Mędrcy ze Wschodu". Jest wysoce prawdopodobnym, że takie zjawisko mogło być interpretowane jako zapowiedź wielkiego wydarzenia dla Żydów, a za takie najważniejsze wydarzenie uznaje się przyjście Mesjasza. Zjawisko potrójnej koniunkcji było tak rzadkie i dla mędrców z Babilonu tak bardzo przekonywujące, że mogli udać się w daleką, pełną trudów drogę, aby nowonarodzonemu Królowi złożyć należny pokłon.

Według Johannesa Keplera, a potem wielu innych uczonych, gwiazdą betlejemską była wielokrotna koniunkcja trzech planet - Saturna, Jowisza i Marsa, podczas jednego roku (6 p.n.e.). Takie koniunkcje ww. planet zdarzają się średnio co 800 lat. Czy więc to koniunkcja mogła przywieść Mędrców do nowo narodzonego Zbawiciela?

Niekoniecznie. W 5 roku p.n.e. pojawiła się nowa gwiazda w Koziorożcu, która była widoczna przez 70 dni. Rok później pojawiła się inna nowa gwiazda w gwiazdozbiorze Wodnika, zaś 17 czerwca, w 1 roku przed Chrystusem nastąpiła koniunkcja Jowisza i Wenus. Planety były na niebie tak blisko, że mogły być widoczne jako jedno intensywnie świecące ciało niebieskie [Fot.5]. Zbliżenie odbyło się w pobliżu Regulusa, uważanego za gwiazdę królewską (Regulus - "mały król").

Obecnie niestety naukowcy nie są w stanie podać dokładnej daty narodzin Jezusa. Większość pisarzy chrześcijańskich datuje narodzenie Jezusa ok. końca 4-ego lub początku 3-ego roku p.n.e. Brak pewnych i dokładnych źródeł z tamtego okresu czyni wszelkie próby precyzyjnego ustalenia tej daty wręcz niemożliwymi, stając się tematem szeroko zakrojonych badań i dyskusji trwających już blisko 2000 lat. Bez dokładnej daty narodzin Chrystusa nie możemy jednoznacznie stwierdzić, które zjawisko pobudziło Mędrców ze Wschodu do wędrówki do Betlejem.

Ewangelia według św. Mateusza nie mówi w sposób zdecydowany, że gwiazdą betlejemską był obiekt niebieski. Dlatego wiele osób woli myśleć o owej "gwieździe" nie jak o zjawisku na niebie, lecz jak o tajemniczym świetle, które Mędrcy widzieli oczyma swej duszy.

Na zakończenie pamiętajmy o polskiej tradycji ludowej, w myśl której na pamiątkę gwiazdy betlejemskiej szukamy pierwszej gwiazdki na niebie, co jest znakiem do rozpoczęcia wieczerzy wigilijnej. W tym roku taki znak prawdopodobnie da nam Wega - piąta pod względem jasności gwiazda na niebie. Trzeba zaś wiedzieć, że każdego roku jako pierwsza pojawia się inna gwiazda.

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 7 (7), 9 grudnia 2010r - 12 stycznia 2011r.

ROZTOCZAŃSKI METEORYT ZAKŁODZIE I INNE METEORYTY

Uważnie obserwując niebo w każdą pogodną noc można zauważyć zjawisko tzw. "spadającej gwiazdy". Zjawiskiem tym jest meteor - okruch materii kosmicznej wielkością zbliżony do ziarenka piasku. Bardzo rzadko dosięga ziemi, gdyż spala się w atmosferze zostawiając przy tym krótkotrwały, świecący ślad na niebie. Czasem zdarza się, że masywny meteor przetrwa lot w atmosferze i spadnie na ziemię. Wówczas staje się meteorytem.

Większe okazy zostawiają kratery, jak meteoryt Canyon Diablo, który w momencie zderzenia z powierzchnią ziemi miał średnicę ok. 50 m i utworzył słynny krater w Arizonie [fot.1]. W Polsce nie istnieją obecnie tak duże kratery. Być może istniały przed okresem zlodowacenia, ale lodowiec zatarł wszelkie ślady i ich poszukiwanie jest raczej niemożliwe. Na obrzeżach Poznania zachował się natomiast zespół kraterów pozostawionych przez upadek meteorytu Morasko, dość młody w skali geologicznej, gdyż powstał prawdopodobnie ok. 5000 lat temu. Obecnie teren ten został objęty ochroną i utworzono tam rezerwat.

Znacznie młodszym okazem od Moraska jest jedyny, jak dotąd znaleziony, meteoryt na Roztoczu. "Gazeta Lubelska" z 24 kwietnia 1897 r. pisze o jasnym bolidzie i potężnej eksplozji, która miała miejsce w nocy 21 kwietnia w pobliżu Szczebrzeszyna. Ponad 100 lat później, we wrześniu 1998 r., Stanisław Jachymek z Guciowa, idąc płytkim lessowym wąwozem w okolicy wsi Zakłodzie, znalazł osobliwy, zardzewiały kamień [fot.2]. Ze względu na nietypowy wygląd, podejrzenia padły na nieziemskie pochodzenie znaleziska. Próbka kamienia została wysłana na Uniwersytet Śląski w celu przeprowadzenia analiz, w wyniku których stwierdzono bezspornie, że jest to materia kosmiczna, czyli meteoryt. W czerwcu 2000 r. w "Meteoritical Bulletin" pojawił się oficjalny komunikat o tym, że w Polsce został znaleziony meteoryt, nie pasujący do żadnego ze znanych typów meteorytów. Otrzymał on nazwę Zakłodzie, od nazwy wsi w pobliżu której upadł, znajdującej się niedaleko Szczebrzeszyna. Masa meteorytu była dość spora - 8.68 kg wagi. Meteoryt ten został sklasyfikowany jako achondryt enstatytowy - bardzo dziwny i nietypowy meteoryt kamienny składający się głównie z enstatytu, czyli krzemianu magnezu.

W tym momencie należy wspomnieć o pochodzeniu i klasyfikacji meteorytów. W obłoku gazu i pyłu wirującym wokół powstającego Słońca tworzyły się kryształki i ziarna minerałów, z których powstały planety i małe planetki zwane planetoidami lub asteroidami. Niektóre planetoidy zachowały pierwotną, ziarnistą budowę i z nich pochodzą meteoryty kamienne, zwane chondrytami (chondry-ziarna). Inne planetki rozgrzały się tak bardzo, że ziarna stopiły się w płynną magmę, która stygnąc przeistoczyła się w nowe minerały. W niektórych magma rozwarstwiła się na składniki cięższe, jak żelazo skupione w środku oraz składniki lżejsze, które wypłynęły na powierzchnię. W momencie rozbicia tych planetoid powstały meteoryty żelazne pochodzące z jądra planetoid i żelazno-kamienne z obszarów granicznych, między żelaznym jądrem a kamiennym płaszczem. Meteoryty żelazno-kamienne mogły również powstać w wyniku zderzenia przynajmniej dwóch ciał planetoidowych: żelaznego z kamiennym. Natomiast meteoryty kamienne zwane achondrytami powstały w wyniku wybicia materiału skalnego w czasie zderzenia planetoid z Księżycem, Marsem oraz prawdopodobnie z Merkurym - i dlatego są najbardziej podobne do skał ziemskich. Takim kamiennym, pierwotnym achondrytem jest nasz meteoryt Zakłodzie, który choć nie posiada chondr, charakteryzuje się dużym zróżnicowaniem składu mineralnego bogatego w fazę metaliczną [fot.3].

Na powierzchnię Ziemi spada rocznie około 500 meteorytów, z czego blisko 350 do zbiorników wodnych, skąd się ich nie odzyskuje. Z terenów Polski znanych jest blisko 24 meteorytów [fot.4]. Kilka z nich zaginęło, inne zachowały się do dnia dzisiejszego. Zachęcamy do przyglądania się kamieniom, których wygląd nie pasuje do otaczającego terenu. Miejscem znalezienia mogą być łąki, pola, a zwłaszcza miedze. Rolnicy orząc lub bronując pole często wydobywają wszelkiego rodzaju kamienie utrudniające prace na roli. Ponadto nietypowe kamienie na żwirowiskach, plażach i nieutwardzonych drogach mogą być potencjalnymi okazami materii z kosmosu. Zdarzają się pułapki na początkujących poszukiwaczy. Często można trafić na odpady hutnicze, które spełniają
część kryteriów dotyczących rozpoznawania meteorytów, dlatego tylko skrupulatne badanie znalezisk pozwoli uniknąć pomyłek.

Oto kilka prostych zasad jak rozpoznać potencjalny meteoryt od innych ziemskich kamieni. Pamiętajmy o tym, że każde znalezisko należy dobrze udokumentować, wykonując zdjęcia obiektu wraz z otoczeniem oraz pełnym opisem położenia miejsca spadku. Informacje te są bardzo pomocne w ustaleniu pochodzenia rzeczonego meteorytu.

Pierwszą cechą z jaką stykamy się, jest ciężar owego "kamienia". Ze względu na siły działające w przestrzeni kosmicznej, gęstość materii z jakiej zbudowany jest meteoryt, jest większa od gęstości podobnych pod względem wielkości kamieni ziemskich. Dlatego meteoryty zawsze będą cięższe od kamieni pochodzenia ziemskiego. Kolejnym charakterystycznym objawem jest magnetyzm. Duża ilość meteorytów zawiera związki żelaza i wobec tego są podatne na magnes - można je również wykryć przy pomocy wykrywaczy metali. Trzecim ważnym czynnikiem jest skorupka obtopieniowa. Wygląda jak czarna, lekko połyskująca spalenizna na meteorycie i występuje przeważnie z jednej strony. Przyczyną jej powstania jest przelot meteoroidu przez atmosferę i jego spalanie się. Ale jej brak nie dyskwalifikuje znaleziska, ponieważ skorupka obtopieniowa w ziemskich warunkach dość szybko wietrzeje i po kilku latach zanika na meteorycie.

Kiedy już podejrzany kamień spełnia przynajmniej dwie z powyższych cech, można sprawdzić czy nie jest odpadem hutniczym, żużlem czy innym wytworem ludzkiej cywilizacji, np. odłamkiem artyleryjskim, których nie brakuje na terenach Roztocza. Jeśli okaże się, że okaz ma na powierzchni lub wewnątrz ślady przypominające pęcherzyki powietrza, fakt ten dyskwalifikuje go jako meteoryt, ponieważ meteoryty są lite, a wolne puste przestrzenie zdarzają się w nich niezwykle rzadko.

Kolejnym sprawdzianem jest przebadanie fragmentu okazu na zawartość niklu, który nie występuje na Ziemi w czystej postaci. Badanie to wymaga użycia środków chemicznych, dlatego zaleca się szczególną ostrożność oraz powierzenie tej czynności wykwalifikowanym osobom lub instytucjom naukowym.

Kiedy już twoje znalezisko przejdzie pomyślnie wszystkie testy, warto powiadomić odpowiednią instytucję (np. instytut geologii) lub napisać do nas na adres astronomia@zsma.pl. Prosimy również o informowaniu zaobserwowania zjawiska "spadającej gwiazdy". Jeśli taki ślad utrzymywał się około 15 sekund na niebie należy zapamiętać kierunek i wysokość bolidu nad horyzontem. Najważniejsze, aby po zobaczeniu dziwnego obiektu na niebie nie zastanawiać się czy było to UFO, lecz starać się zapamiętać jak najwięcej szczegółów. Dzięki temu obserwacja tego niezwykłego i zaskakującego zjawiska, jakim jest przelot bolidu - a tym bardziej spadek meteorytu - będzie rzetelna i wartościowa. A może to właśnie TY zostaniesz odkrywcą kolejnego polskiego meteorytu?

Opracowanie: Michał Fandysz, ZSMA

Publikacja: Skafander nr 6 (6), 25 listopada - 8 grudnia 2010r.

NADLATUJĄ METEORY Z ROJU LEONIDÓW

Spoglądając na nocne niebo często można zobaczyć "spadającą gwiazdę" - jasną smugę pozostawioną przez meteor. Większość ludzi w tym momencie pomyśli o życzeniu, niektórzy natomiast zastanawiają się - co to było? Jak wytłumaczyć to zjawisko? Czy to naprawdę spadają gwiazdy?

W przestrzeni kosmicznej poru-sza się niezliczona wręcz ilość obiektów, poczynając od ogromnych gwiazd, planet i ich księżyców, planetoid oraz mniejszych odłamków i okruchów skalnych. Wśród nich znajdują się również komety - kosmiczni wędrowcy przemierzający bezkres Wszechświata. Właśnie od tych ostatnich obiektów można zacząć opowieść o meteorach.

Komety na ogół zbudowane są z lodu zawierającego w sobie mniejsze i większe okruchy materii, przeważnie skalnej. Bryła ta, wielkości od kilkudziesięciu metrów do kilku i więcej kilometrów, zwana jądrem kometarnym, krąży po rozległej orbicie eliptycznej wokół Słońca. Spośród zbadanych komet wyróżnia się dwie grupy: krótko- i długookresowe. Podział ten uzależniony jest od czasu obiegu orbity danego ciała. Okresy te najczęściej liczone są w latach. Dla przykładu najbardziej chyba znana kometa Halley'a powraca w okolice Ziemi co 76 lat (ostatnio w 1986 roku). Zbliżając się do Słońca powierzchnia komety zaczyna parować zostawiając za sobą chmurę, zawierającą pył i drobiny wielkości ziaren piasku, która może rozciągać się na odległość nawet kilkuset tysięcy kilometrów. Obłok ten porusza się po tej samej drodze co kometa. Podczas swojej podróży orbita komety i naszej planety przecinają się. Ziemia przechodzi przez ową chmurę i właśnie podczas tych przejść można obserwować zjawiska rojów meteorów. Okruchy materii wpadając z ogromną prędkością w atmosferę ziemską spalają się, dając efekt smugi jasnego światła trwający ułamki sekund. Oprócz meteorów pochodzących z rojów zdarzają się również tzw. meteory sporadyczne, niezwiązane z konkretnym ciałem niebieskim. Mogą to być odłamki planetoid czy też materia wyrzucona na skutek zderzeń innych obiektów.

W skrajnych przypadkach, kiedy meteor jest wystarczająco duży, przelatując przez atmosferę, niejednokrotnie z towarzyszeniem gromu dźwiękowego, tworzy zjawisko "bolidu" [fot.1]. Bolidy często towarzyszą aktywnym rojom meteorów (Perseidy, Geminidy, Leonidy). Czasem te kilku- lub kilkunastocentymetrowe obiekty nie spalają się w całości podczas przelotu i spadają na Ziemię w postaci "meteorytu".

W ciągu roku Ziemia spotyka się wielokrotnie z pozostałościami materii kometarnych. Najsłynniejsze z nich to między innymi Perseidy występujące w sierpniu oraz listopadowe Leonidy.

Kometą macierzystą dla meteorów z roju Leonidów jest 55P/Tempel-Tuttle [fot.2], której okres obiegu wokół Słońca wynosi około 33 lat. Powroty w okolice naszej gwiazdy mogą powodować wzrost aktywności zjawisk, często dość znaczny.

Leonidy były właśnie powodem najbardziej spektakularnego zjawiska "deszczu" meteorów w dziejach. Mianowicie w nocy z 12 na 13 listopada 1833 roku, z terytorium USA dało się zobaczyć kilkadziesiąt tysięcy (!) meteorów na godzinę. Wielu ludzi było przekonanych, że nastąpi koniec świata [fot.3].

Wydarzenie to spowodowało wzrost zainteresowania wśród astronomów badaniem zjawisk meteorów i prognozowaniem przyszłych spotkań z materią pozostawianą przez komety. Obecne deszcze nie są już tak widowiskowe, choć nadal trudno przewidzieć z jaką aktywnością wystąpią. W 1966 roku podczas maksimum roju Leonidów zaobserwowano ponad 100 tysięcy (!) zjawisk na godzinę. Podczas ostatniego powrotu komety w pobliże Słońca, w 1998 roku, Leonidy pokazały się w ilości blisko 3 tysięcy meteorów podczas godziny. W kolejnych latach liczba ta malała, podczas największej aktywności roju szacowana jest średnio na 100-150 na godzinę [fot.4].

Tegoroczne obserwacje Leonidów można rozpocząć już w okolicach 10 listopada. Maksimum wystąpi natomiast w nocy 17/18. Radiant roju, czyli pozorny punkt z którego wylatują meteory znajduje się w gwiazdozbiorze Lwa (z łac. Leo) - stąd nazwa roju Leonidy. W drugiej połowie nocy konstelacji Lwa należy szukać na niebie w kierunku północno-wschodnim [fot.5]. Do oglądania nie jest potrzebny żaden sprzęt, wystarczą oczy oraz przede wszystkim pogoda i bezchmurne niebo.

 

 

Zachęcamy wszystkich do obserwacji, a także do próby liczenia ilości zaobserwowanych meteorów. Obliczenia takie przeprowadzane przez wielu obserwatorów z całego świata pozwalają na dokładniejsze prognozowanie terminów i ilości spodziewanych zjawisk w kolejnych latach. Wyniki można przesłać również na skrzynkę mailową ZSMA: astronomia@zsma.pl .

 

Opracowanie: Mariusz Zub, wiceprezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 5 (5), 11 listopada - 24 listopada 2010r.

SYSTEMY ZASILANIA I PODTRZYMYWANIA ŻYCIA NA STATKACH I STACJACH KOSMICZNYCH

Przestrzeń kosmiczna to niegościnne miejsce dla człowieka. Aby w niej przebywać zostaliśmy zmuszeni do wypracowania pewnych metod przetrwania za pośrednictwem technologii, które umożliwiają bezpieczne funkcjonowanie w zabójczym środowisku otwartej próżni.

Pojazdy i stacje kosmiczne już od dawna zapewniają możliwość prowadzenia badań naukowych przez ludzi, jak również wymianę potrzebnych materiałów eksploatacyjnych w trakcie lotów w kosmos i funkcjonowania instalacji na orbicie. Jednym z najważniejszych elementów w takich pojazdach i stacjach jest zapewnienie stałych dostaw energii elektrycznej, tlenu, wody oraz zapewnienie osłony antyradiacyjnej i izolacji termicznej załogi.

Prąd

Tradycyjną i najbardziej rozpowszechnioną formą pozyskiwania energii elektrycznej w kosmosie są baterie słoneczne (fot.1. Stacja ISS), które wykorzystują fakt dużego nasłonecznienia przestrzeni kosmicznej, znacznie większego niż występuje na powierzchni Ziemi.

Baterie te zwane inaczej ogniwami fotowoltaicznymi wykorzystują zjawisko fotoelektryczne w procesie uzysku energii. Innym źródłem są oparte o efekt Seebecka termogeneratory elektryczne wytwarzające prąd przez długi czas (nawet kilkanaście lat). W tej metodzie uzyskuje się prąd stały z wykorzystaniem powolnego rozpadu połowicznego materiału rozszczepialnego (najczęściej plutonu, ale stosuje się też izotopy innych pierwiastków), który oddaje ciepło do jednego z końców termopary złożonej z dwóch stykających się metali. Zasilanie to zastosowano z powodzeniem w misjach odległych od Słońca w amerykańskich próbnikach bezzałogowych typu Pionieer i Cassini oraz misji załogowych Apollo 12-17. Do zasilania w energię elektryczną stacji kosmicznych stosuje się także baterie jądrowe wykorzystujące rozpad beta z udziałem trytu lub innych izotopów emitujących promieniowanie. Technologia ta jest jeszcze mało zaawansowana - obecnie prowadzone są prace nad zwiększeniem mocy tego typu baterii.

Tlen, woda i żywność

Zapewnienie tlenu dla załogi odbywa się zazwyczaj w drodze elektrolizy wody za pomocą generatorów czerpiących prąd z ogniw słonecznych. Problem utylizacji dwutlenku węgla pochodzącego z płuc załogi rozwiązują pochłaniacze i filtry CO2 (fot.2. Słynny filtr z Apollo 13).

Do przeżycia człowieka w kosmosie potrzeba czystej wody pitnej oraz pożywienia w dostatecznym stopniu. W tym celu stosuje się gotowe zestawy witaminizowane oraz gotowy pokarm liofilizowany (fot.3. Kosmiczne jabłka i truskawki).

Osłona przed promieniowaniem

Trudną do zrealizowania od strony technicznej jest sprawa właściwej ochrony antyradiacyjnej stacji przeznaczonych na pobyt ludzi przez dłuższy czas, bowiem astronauci narażeni są zarówno na promieniowanie pochodzące od Słońca, jak i na twarde promieniowanie z głębi kosmosu. Wszystkie stosowane osłony to osłony pasywne polegające na filtrowaniu i tłumieniu promieniowania korpuskularnego, gamma oraz rentgenowskiego. Na promieniowanie korpuskularne składają się cząstki alfa, neutrony pochodzące od przemian jądrowych w gwiazdach, oraz inne cząstki o niezerowej masie spoczynkowej. Trzeba jednak zaznaczyć, że wszystkie produkowane osłony nie są stuprocentowo skuteczne. W porach szczególnie nasilonej aktywności Słońca, załoga poza magnetosferą ziemską (np. w czasie misji na Księżycu lub Marsie) w ciągu 15 minut może pochłonąć niebezpieczną dla życia dawkę promieniowania. Osłony z gęstych, ciężkich materiałów, takich jak ołów, ważą bardzo dużo, więc ciężko jest wynieść je na orbitę, dlatego nie zostały one zastosowane na stacjach i statkach kosmicznych.

Osłona termiczna i przeciwuderzeniowa

Komfort termiczny zapewnić powinna klimatyzacja oraz izolacja termiczna znajdująca się w poszyciu stacji kosmicznej oraz pojazdów kosmicznych. Płaszcz zewnętrzny pojazdu lub stacji kosmicznej musi wytrzymywać uderzenia drobin śmieci pozostawionych przez aktywność człowieka na orbicie i małych odłamków gruzu kosmicznego znajdującego się w przestrzeni kosmicznej.

Przystosowanie do życia w kosmosie

Zasadniczą sprawą jest zapobiegnięcie chorobom załogi spowodowanym nieważkością i odizolowaniem jej od cykli dobowych i pór roku - jakże oczywistych na naszej planecie. Stacje i pojazdy kosmiczne nie potrafią zapewnić tego podstawowego dla człowieka elementu i chociaż od dawna wiadomo jak wytworzyć sztuczną grawitację wykorzystując siłę odśrodkową (fot.4. Projekt stacji Verhnera von Brauna), to na razie należy ją potraktować jako fikcję naukową. Będzie to możliwe w niedalekiej przyszłości. Brak grawitacji skutkuje odwapnieniem kości i spadkiem siły mięśni u załogi. Brak osłony pola magnetycznego wiąże się ze stałą ekspozycją na twarde promieniowanie kosmiczne, a pozbawienie ludzi zmienności dnia i nocy oraz zmian pór roku wiąże się zaburzeniami w układzie nerwowym u załogi.

Dlatego rozwiązanie aspektu psychicznego przystosowania się załogi do warunków przebywania w przestrzeni kosmicznej - uzmysłowienie złożoności problemu i właściwego potraktowania - może okazać się jednym z największych sukcesów przy planowaniu długotrwałych lotów załogowych oraz długiego przebywania na stacjach kosmicznych.

 

Opracowanie: Szymon Howorus , ZSMA

Publikacja: Skafander nr 4 (4), 28 października - 10 listopada 2010r.

TOP MODEL - KOSMICZNA PODRÓŻ

Porządek świata jest nieokiełznany. Człowiek rozumny - homo sapiens - aby móc egzystować, porzucił swoje pierwotne pragnienia by dogonić świat przestworzy. Czy aby na pewno? Kości zostały rzucone w dalekim kosmosie adaptacji nowego życia. Wszechświat jest wielki i jeśli mamy opanować choćby jego cząstkę - naszą galaktykę zwaną "drogą mleczną" - musimy się przystosować.

Przyjrzyjmy się skali kosmicznego TOP MODELU. Zanim rozpoczniemy naszą wędrówkę po niebie usianym gwiazdami, zwróćmy uwagę na to, że wszystko to, co widzimy w odległym kosmosie jest czasem przeszłym, a więc już się wydarzyło. Gdy spojrzymy na wybraną gwiazdę zobaczymy światło, które biegnie do nas z prędkością bliską 300 tysięcy km/s. To wiadomość dla nas przesłana z głębin kosmosu z prędkością światła. Wybierzmy się zatem w wyimaginowaną kosmiczną wyprawę z nieosiągalną dla człowieka prędkością światła do granic Wszechświata.

Swój start zaczynamy od naszej gwiazdy dziennej - Słońca. W momencie, w którym czytasz ten artykuł przyjmijmy datę 1 dnia wybranego miesiąca, np. 1 stycznia. Szybko mijamy Merkurego, Wenus oraz Ziemię - nasz czas to 8 minut i 19 sekund. Pędzimy dalej: mijamy orbity Marsa, Jowisza, Saturna Urana, Neptuna aż do granic naszego systemu planetarnego - mamy za sobą 5 godzin i 31 minut lotu. To czas potrzebny by dotrzeć zaledwie do granic naszego Układu Słonecznego i wciąż mamy tą samą datę: 1 stycznia. Pokonaliśmy 5 miliardów 879 milionów 201 tysięcy 400 kilometrów, czyli 39,3 jednostek astronomicznych - średnich odległości Ziemi od Słońca (1 jednostka astronomiczna = 149 598 000 km), a nasza podróż zaledwie się zaczęła. Za naszymi plecami 8 planet wraz ze Słońcem szybko znikają z pola widzenia. Pustkę w kosmosie rozbija już tylko światło gwiazd tak odległych, że nie widać najdrobniejszego ruchu w perspektywie. Lata lecą, Twoi bliscy założyli rodziny i niedługo będą dziadkami, a Ty wciąż w drodze. Po 5 latach podróży z prędkością światła docierasz do Alfa Centauri - najbliższej gwiazdy (nie licząc Słońca) dla mieszkańców Ziemi. Chcesz się zatrzymać, ale czas Cię nagli, a ciekawość kusi. Po 10 latach jesteś wystarczająco daleko w kosmosie, aby zacząć dostrzegać formy, w których skupiają się gwiazdy naszej galaktyki. Teraz już wiesz, że nie wrócisz na czas, a jeszcze nie dotarłeś wystarczająco daleko. Po 100 latach świetlnych kłęby gazów i materiału mgławic, które tworzą ramiona naszej galaktyki przesłaniają ci Twój dom odległy w kosmosie. Pokonując 1000 lat świetlnych od Słońca zaczynasz rozpoznawać ramiona i dysk naszej galaktyki. Potrzebowałeś prędkości światła i tysiąca lat podróży, aby cały spiralny kształt DROGI MLECZNEJ był dostrzegalny. Od tego momentu każdy świetlisty punkt widoczny na niebie nie będzie już pojedynczą gwiazdą, ale całą galaktyką złożoną z miliardów gwiazd. Następne lata to czas, w którym dręczy Cię myśl, że być może Twój dom przestał istnieć. Po przebyciu 5 milionów lat od rozpoczęcia wyprawy dostrzegasz, że nasza galaktyka jest częścią gromady około 30 galaktyk tworzących tzw. "grupę lokalną". Mija 50 milionów lat świetlnych kosmicznej wędrówki i trafiasz w wielkie skupisko 2 tysięcy galaktyk tworzących "Gromadę Virgo". i dalej, coraz dalej w otchłań kosmosu. Teraz już wiesz, że jesteś sam. Nie ma nikogo, z kim mógłbyś porozmawiać, czujesz się zagubiony i rozczarowany. Zaczynasz sobie zadawać pytanie "Po co ten lot ?". Aż wreszcie po 10 miliardach lat widzisz przepastny i różnorodny w swej kreacji świat, którego nie spodziewałeś się zobaczyć. Wszechświat połączony w struktury i łańcuchy miliardów galaktyk, które wypełniają pustkę kosmosu. Teraz już wiesz, że potęga Stwórcy musi przewyższać całe pojęcie ludzkości.

Astronomia - jak żadna inna dziedzina nauki - odwołując się do naszej skromności i samoświadomości, pozwala nam poznać kruchość człowieka, granice jego wiedzy i zrozumienia.

 

Opracowanie: Konrad Mazurek, ZSMA

Publikacja: Skafander nr 3 (3), 14 października - 27 października 2010r.

 
 
 

SKAFANDER KOSMICZNY

Marzenia człowieka o podboju kosmosu spełniły się już kilkadziesiąt lat temu. Jednak cały czas planowane są kolejne misje załogowe. Wymagają one użycia skafandrów kosmicznych, które ochronią astronautów i umożliwią im większą swobodę ruchów w przestrzeni kosmicznej, na powierzchni Księżyca i planet Układu Słonecznego.
Człowiek opuścił Ziemię w odpowiednim stroju, będącym najdroższym (9 mln USD) ubiorem wyjściowym na świecie. W porównaniu z nim kolekcje wielkich kreatorów mody to mało warte ciuszki. Nic dziwnego - wkłada się go w zupełnie inną sferę: w przestrzeń kosmiczną.

Przeznaczenie

Kosmos to środowisko niezwykle piękne, ale i śmiertelnie niebezpieczne. Natura boi się próżni. Dla człowieka jest ona zabójcza. W kontakcie z nią krew zaczyna wrzeć i przemienia się w pianę, ciało puchnie, a potem pęka. To, co pozostaje z naszej materii organicznej, zostaje spalone przez promieniowanie kosmiczne. Dlatego kombinezon kosmiczny składa się z zespołu części garderoby, sprzętu i systemu podtrzymywania życia w niesprzyjających warunkach kosmosu. Ma zastosowanie w spacerach kosmicznych (Extravehicular Mobility Unit - EMU) na zewnątrz statku orbitującego wokół Ziemi oraz podczas poruszania się po Księżycu (Lunar Extra Vehicular Activity - LEVA). Przypomina mały statek kosmiczny zaprojektowany by chronić astronautę przed niebezpieczeństwami kosmosu: meteoroidami, promieniowaniem, ekstremalnymi temperaturami, całkowitą próżnią czy brakiem powietrza do oddychania.

Skafandry kosmiczne musiały także zabezpieczać astronautów na powierzchni Księżyca, jednocześnie umożliwiając im chodzenie, zginanie rąk i nóg, podnoszenie skał i trzymanie narzędzi. Były wystarczająco mocne, aby nie ulec uszkodzeniu po upadku na ostre skały i na tyle lekkie, aby astronauci się w nich nie męczyli.

Budowa

Amerykański skafander astronauty misji Apollo (fot.1) składał się z wielu powłok, które można podzielić na dwie główne warstwy wykonane z niezwykle wytrzymałych składników: zewnętrzną wykonaną z kevlaru, teflonu i dacronu - która chroniła przed promieniowaniem i wysokimi temperaturami oraz wewnętrzną z nylonu powlekanego poliuretanem - która wywierała na ciało ciśnienie zbliżone do atmosferycznego.

Astronauta wchodził do kombinezonu zupełnie nagi. Najpierw zakładał zbiornik na mocz, potem rodzaj ażu-rowej, wykonanej z włókna poliuretanowego piżamy w której kryło się 90 metrów plastikowych rurek i kanalików ze schłodzoną wodą, chroniącą ciało astronauty przed przegrzaniem. Następnie nakładał obcisłą czapkę-pilotkę, wyposażoną w zestaw słuchawkowo-mikrofonowy. Po tym czekało go najtrudniejsze: musiał wbić się w dosyć ciasne i sztywne spodnie połączone w całość z butami. Nieco wygodniej wkładało się górną część skafandra, przypominającą fragment nowoczesnej zbroi: najpierw wtykał w twardą osłonę głowę, po czym naciągał resztę kosmicznego ubrania. Rękawice były szczelnie przytwierdzane do rękawów skafandra za pomocą metalowych obręczy, podobnie jak wzmocnione buty, chroniące stopy. Wzdłuż rękawów i nogawek przebiegała sieć kanalików, którymi z przyłączonego na stałe, przypominającego plecak urządzenia - transportowany był tlen i odprowadzany dwutlenek węgla. Na głowie astronauta nosił hełm, zakładany na czapkę-pilotkę, z szybą wykonaną z przyciemnionego tworzywa sztucznego napylonego cienką warstwą złota, skutecznie zatrzymującego promieniowanie ultrafioletowe pochodzące ze Słońca. Waga skafandra wahała się w granicach 90-140 kg w zależności od typu. Tak ubrany człowiek mógł wyjść w otwartą przestrzeń kosmiczną, w której temperatura zmienia się od +180°C przy bezpośrednim wystawieniu na działanie promieni słonecznych, do -173°C w cieniu.

Rosjanie planując misje księżycowe także opracowali serię skafandrów służących do poruszania się po Srebrnym Globie. Skafander Krechet (fot.2), choć na pierwszy rzut oka podobny do projektów amerykańskich nieco się od nich różnił. Przede wszystkim kosmonauta zakładał go . wchodząc do niego przez właz znajdujący się na plecach (fot.3), czyli plecak zawierający urządzenia do podtrzymania życia był rodzajem drzwi. System był całkowicie zintegrowany z resztą skafandra, co uwolniło konstruktorów od konieczności umieszczenia przewodów na zewnątrz i zmniejszenie ryzyka przypadkowego ich uszkodzenia.

Historia

Pierwowzorem skafandrów używanych w lotnictwie i astronautyce był ciśnieniowy skafander nurkowy (fot.4), którego pierwsi śmiałkowie używali do eksploracji głębin morskich w latach 20-tych XX w. W 1934 roku amerykański lotnik Wiley Post do pionierskiego lotu stratosferycznego użył przez siebie zaprojektowany skafander wysokościowy (fot.5). Kauczukowy skafander był sznurowany, a głowę chronił metalowy hełm. Post wyglądał w tym stroju jak żywcem wyjęty z kart powieści Juliusza Verne'a.

W 1961 roku rosyjski kosmonauta Jurij Gagarin jako pierwszy człowiek odbył lot w kosmos. Jego skafander (fot.6) pozwalał na wydostanie się z kapsuły przed lądowaniem.

W czasie pierwszych spacerów w kosmosie astronauci często przegrzewali się w sztywnych i dusznych skafandrach. Skafander pierwszego programu kosmicznego Merkury (fot.7) wykonany z aluminiowanego nylonu był modyfikowaną wersją lotniczego skafandra wysokościowego Marynarki Wojennej USA. W odróżnieniu od niego kombinezon treningowy Gemini G-2C (fot.8) był giętki, elastyczny i umożliwiał w miarę swobodne poruszanie się.

W nieco inną stronę poszła firma Grumman, która na początku lat 60-tych opracowała dość nietypowy prototyp skafandra księżycowego (fot.9). Choć nie był zbyt piękny, pozwalał astronaucie na wyciągnięcie rąk z elastycznych rękawów i wykonywanie różnych czynności wewnątrz skafandra. Na przykład przetarcia zaparowanej szyby wizjera, co stanowiło spory problem dla inżynierów konstruujących skafandry dla misji Apollo. Jednak to charakterystyczny skafander księżycowy używany przez amerykańskich astronautów w ramach programu Apollo stał się symbolem triumfu technologii - pozwalał na przeżycie i wykonywanie skomplikowanych czynności w skrajnie niesprzyjających warunkach. Ale udało się - dwunastu Amerykanów wylądowało na Księżycu, a słynne zdjęcie Edwina "Buzza" Aldrina, który brał udział w pierwszym załogowym lądowaniu na Księżycu 24 lipca 1969 roku to już dziś właściwie ikona (fot. 10).

Teraźniejszość i przyszłość

Skafandry kosmiczne stosowane obecnie na wahadłowcach kosmicznych są nowocześniejsze od skafandrów misji Apollo. Składają się (w odróżnieniu od skafandrów misji Apollo) z dwóch oddzielnych części - jednej przeznaczonej na górną część tułowia oraz spodni. Obie części są łączone ze sobą w pasie za pomocą hermetycznego uszczelnienia. Pozostałe funkcje podtrzymania życia - chłodzenie, ciśnienie tlenu, zasilanie itp. - w obu wersjach skafandrów są podobne. Jednak ubranie się w skafander na pokładzie wahadłowca zajmuje astronaucie obecnie zaledwie około 10 minut, natomiast załogant misji Apollo na wykonanie tej czynności potrzebował dwukrotnie więcej czasu. W trakcie spacerów w otwartej przestrzeni kosmicznej (Extra Vehicular Activity - EVA) w pobliżu statku astronauci korzystali z liny zabezpieczającej (fot.11). Jeżeli chcieli się wybrać trochę dalej w przestrzeń, wówczas przemieszczali się przy pomocy załogowej jednostki manewrującej (Manned Maneuvering Unit - MMU) o napędzie odrzutowym. Pierwszy próbny lot załogowym urządzeniem manewrującym wykonał Bruce McCandless w lutym 1984 roku (fot.12).

Kilka lat temu Amerykanie zaprezentowali projekt skafandra Mark III (fot.13) - który być może będzie wykorzystany w załogowych lotach na Marsa. Jest lekki i zapewnia dużą swobodę. Jest tylko jedno "ale". O załogowych lotach na Marsa nawet się poważnie jeszcze nie mówi, nie mówiąc już o konkretnych planach. Możliwe jest zatem, że kiedy wreszcie taka wyprawa się odbędzie, na kombinezon typu Mark III nasze dzieci będą patrzyły jak my na projekty skafandrów księżycowych z lat 60-tych.

Nasz człowiek w Kosmosie

Na zakończenie coś o naszym rodaku. W Muzeum Wojska Polskiego w Warszawie znajduje się ekspozycja dotycząca lotu w kosmos jedynego Polaka - gen. Mirosława Hermaszewskiego, m.in. lądownik Sojuza-30 i skafander kosmiczny, w którym gen. Hermaszewski przebywał na orbicie od 27 czerwca do 5 lipca 1978 r.

Natomiast w Zamościu w zbiorach Zamojskiego Stowarzyszenia Miłośników Astronomii znajduje się kompletny Wysokościowy Ubiór Kompensacyjny WUK-67 z hełmem szczelnym GSh-6A, kamizelką ratunkową KR-7/3M i uprzężą pilota (fot.14). W takim kombinezonie Mirosław Hermaszewski zbierał doświadczenie nt. przeciążeń przed lotem w kosmos, pilotując samoloty odrzutowe (m.in. SU-22, MIG-15, MIG-21) na pułapie powyżej 12 000 m (fot.15). W przypadku rozhermetyzowania się kabiny zadaniem kombinezonu było utrzymanie odpowiedniego nadciśnienia na zewnątrz ciała pilota: przewody ubioru w ciągu od 2,5 do 3 sekund napełniały się tlenem z butli i uciskały ciało wytwarzając niezbędne ciśnienie. Do hełmu szczelnego podawany był tlen w tzw. nadciśnieniu oddechowym, wtłaczając niejako porcję tego życiodajnego gazu do płuc. Przednia osłona czołowa hełmu zamykana hermetycznie była dodatkowo ogrzewana elektrycznie, aby zapobiec parowaniu. Nieskomplikowana budowa, funkcjonalność i niezawodność sprawiły, że WUK-67 służył pilotom Wojska Polskiego prawie 25 lat - wymieniony dopiero na początku lat 90-tych XX w. na nowy model WUK-90.

W bieżącym roku kompletny ubiór wysokościowy wraz z innymi eksponatami ZSMA był udostępniany zwiedzającym podczas Festynu Lotniczego zorganizowanego przez Aeroklub Ziemi Zamojskiej oraz PWSZ w Zamościu na lotnisku Mokre, a także podczas wizyty astronautów NASA w Zamościu, Dniu Samorządowca w Żdanowie, Dniu Susła w Mokrem oraz na Ogólnopolskim Zlocie Miłośników Astronomii w Urzędowie. Szczegóły dotyczące kolejnych wystaw są na bieżąco uzupełniane na stronie stowarzyszenia: www.zsma.pl.

 

Opracowanie: Andrzej Rzemieniak, prezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 2 (2), 30 września - 13 października 2010r.

ZSMA

W roku 2008 w sierpniu, na Roztoczu w miejscowości Kawęczynek miał miejsce XII Ogólnopolski Zlot Miłośników Astronomii. Wzięli w nim udział, nie znający się wtedy jeszcze, ludzie z Zamościa i okolic. Wkrótce potem grupa zamojskich astronomów amatorów zaczęła spotykać się na wspólnych obserwacjach. Tak narodził się pomysł, a wkrótce, w lipcu 2009 roku, zawiązało się oficjalnie Zamojskie Stowarzyszenie Miłośników Astronomii.

Obecnie aktywnie w spotkaniach uczestniczy kilkanaście osób.

Stowarzyszenie to nie tylko formalności, dokumenty i oficjalne zebrania. To przede wszystkim ludzie i ich wspólna pasja - w tym przypadku astronomia. Czym się zajmują?

W listopadzie ubiegłego roku w Zamościu stowarzyszenie zorganizowało imprezę pod szyldem Międzynarodowego Roku Astronomii. 12 listopada odbyło się otwarcie wystawy "Odkryj Swój Wszechświat", prezentującej astrofotografie, meteoryty i minerały. Gościem specjalnym był gen. Mirosław Hermaszewski, pierwszy Polak jaki odbył lot w przestrzeni kosmicznej. W 1978 roku spędził on 8 dni na rosyjskiej stacji kosmicznej Salut-6. Na spotkaniu w Zamościu barwnie opowiadał o całej wyprawie i przygotowaniach do lotu. W "Obchodach MRA 2009" gośćmi byli również Marcin Dobrowolski oraz Karol Wójcicki - opisujący wspomnienia z wypraw na obserwacje całkowitego zaćmienia Słońca na Syberii w 2008 r. oraz w Chinach w 2009 r. Historię meteorytu Zakłodzie przedstawił jego znalazca, Stanisław Jachymek z Guciowa (będący również członkiem ZSMA). W finale imprezy wystąpił Przemysław Rudź z koncertem muzyki elektronicznej. W wydarzeniu tym wzięło udział ponad 1000 osób, głównie uczniów z lokalnych szkół.

 

Stowarzyszenie bierze również czynny udział w imprezach organizowanych na terenie miasta i gminy Zamość. W bieżącym roku gościliśmy na Festynie Lotniczym na lotnisku Mokre, "Dniu Samorządowca" w Żdanowie oraz "Dniu Susła" w Mokrem.

W maju 2010 r. Zamość odwiedzili astronauci z załogi amerykańskiego promu kosmicznego Endeavour. Kilka miesięcy wcześniej wahadłowiec brał udział w misji STS-130, której celem była rozbudowa międzynarodowej stacji kosmicznej ISS. Wizyta miała miejsce w związku z organizacją koncertu chopinowskiego na Rynku Wielkim połączonego z prapremierą filmu, do którego zdjęcia wykonywali na orbicie sami astronauci. Posiadający polskie korzenie dowódca misji płk George D. Zamka, na prośbę pomysłodawcy całego przedsięwzięcia reżysera Adama Ustynowicza, zabrał na pokład promu nagranie z utworami Fryderyka Chopina. Te same utwory zabrzmiały na zamojskim rynku.

Zamojskie Stowarzyszenie Miłośników Astronomii miało możliwość pomóc w organizacji spotkania z astronautami w I LO, jakie miało miejsce w czasie wizyty. Załoga z zainteresowaniem obejrzała również wystawę przygotowaną przez ZSMA.

Astronomia to przede wszystkim obserwacje obiektów na niebie. Okazją do tego są również spotkania i zloty. W 2009 roku członkowie stowarzyszenia wzięli udział w XIII OZMA we Fromborku. W tym roku zlot odbywał się znacznie bliżej, w Urzędowie koło Kraśnika. ZSMA dołączyło również do grona współorganizatorów XIV zlotu OZMA.

Spotkania członków stowarzyszenia odbywają się regularnie, co najmniej dwa razy w miesiącu. Ponadto, przy sprzyjającej pogodzie, odbywają się spotkania obserwacyjne. Najczęściej poza granicami miasta, gdzie nie ma intensywnego oświetlenia. Obserwacje często przeciągają się do późnych godzin nocnych. Dysponując teleskopami i lornetkami podziwiać można ogrom kosmosu, gwiazdy, galaktyki, gromady gwiazd i wiele innych ciekawych obiektów.

Wszystkich zainteresowanych zapraszamy na stronę stowarzyszenia: www.zsma.pl oraz na zebrania i spotkania obserwacyjne.

 

Opracowanie: Mariusz Zub, wiceprezes ZSMA

Publikacja: Skafander nr 1 (1), 16 września - 30 września 2010r.

stat4u
© ZSMA 2009-2013