Start Saturnu V měl sílu exploze jaderné pumy

Před 50 lety vyrazili lidé k Měsíci. V 9:32 východoamerického letního času vystartovalo Apollo 11. Astronauty vynesla na oběžnou dráhu nejsilnější raketa historie – obří Saturn V. 

Start rakety Saturn V při misi Apollo 8
Zdroj: ČTK/AP

Saturn V byl největší nosnou raketou dějin, na výšku měřil 110 metrů, s desetimetrovým průměrem. Kdyby se postavil vedle Petřínské rozhledny, sahala by mu asi do dvou třetin.

Pro astronauty ale byla z celé této konstrukce určená jen ta téměř nejmenší část. Úplně nahoře byl únikový systém, který měl zachránit astronauty, kdyby se objevily problémy při startu. A pod ním byl prostor, kde se nacházela loď Columbia a modul Eagle, se kterým se Neil Armstrong a Buzz Aldrin dostali na povrch Měsíce.

Raketa Saturn V měla tři stupně, které se během letu postupně oddělovaly. Celkem se do nich vešlo 1300 tun kerosinu a kapalného kyslíku. Pokud by natankovaná raketa vybuchla, měla by tato exploze stejnou sílu jako výbuch malé jaderné hlavice. Nebo jako kdyby letělo dvě stě bombardérů a každý z nich shodil půl tuny bomb.

Srovnání rakety Falcon Heavy s jinými raketami
Zdroj: Wikipedia.org, ČT24

Celá raketa i s palivem vážila 2700 tun. Její klíčovou částí byly motory F1. Technologie byla postavená na práci Wernhera von Brauna, nacistického raketového inženýra, který vymyslel raketu V-2, jíž nacisté za druhé světové války ostřelovali Londýn.

Motor byl vysoký přes pět a půl metru, šířka trysky byla 3,72 metru. První stupeň Saturnu V jich měl celkem pět. Když se zažehly motory prvního stupně (při reálném startu to bylo o tři čtvrtě sekundy později, než zněl původní plán), hřměly tak silně, že to byl druhý nejsilnější zvuk, který člověk kdy vyrobil; po výbuchu jaderné bomby.

Země se tehdy třásla tak silně, že otřesy zaznamenaly i seismografy umístěné v 1500 kilometrů vzdáleném New Yorku.

Jak vypadal start

Tři minuty před startem převzaly řízení počítače. Sedmnáct sekund před startem se zapojily navigační automaty, které měly navést raketu na oběžnou dráhu. Asi 12 sekund do startu začínají proudy hektolitrů vody ochlazovat startovací rampu a chránit ji před poškozením zvukem a vibracemi. Sekvence zapálení motorů prvního stupně začala 8,9 sekundy před startem.

Video Jak vypadaly minuty před vzletem slavného Apolla 11?
video

Jak vypadaly minuty před vzletem slavného Apolla 11?

Nejprve se zapaluje střední motor, následují protilehlé páry motorů s 300milisekundovým zpožděním. Zažehávat se musí postupně, jinak by to nebylo bezpečné. Takhle start zachytila kamera E8, kterou vědci zapnuli pět sekund před startem. Točila na šestnáctimilimetrový film a udělala 500 snímků za sekundu: 

Když počítače 1,6 sekundy před startem potvrdily, že všechny motory mají požadovaný tah, uvolnily se zadržovací ramena startovací věže. V čase 0 byla raketa dva centimetry nad startovací rampou, tři desetiny sekundy poté se začala plynule zvedat. Okamžitě se automaticky odstraňují i ostatní kovové části, které ji držely přichycenou k věži.

Od tohoto okamžiku už neexistoval způsob, jak raketu bezpečně zastavit. Apollo 11 odstartovalo se zpožděním ¾ sekundy – přesně to bylo 724 milisekund. Chvíli po startu na startovací rampu začal dopadat led, který se uvolňoval ze zmrzlého pláště rakety, palivo uvnitř bylo totiž silně podchlazené.

Motory v ten moment pracovaly na 90 procent výkonu a každou sekundu spalovaly pět tun pohonných hmot. Nebýt mohutného chlazení vodou, rampa i její okolí by shořely.

Zhruba po 12 sekundách Saturn V opustil startovací rampu, řízení letu převzalo středisko v Houstonu. Raketa se ve výšce 130 metrů začala otáčet a naklánět na správnou dráhu – její náklon byl naprogramovaný dopředu podle převládajících větrů v červenci.

Čtyři boční motory se odklonily od centrálního, aby v případě, že by některý z nich selhal, ostatní směřovaly k těžišti rakety a jeho výpadek vyrovnaly – to se totiž stalo u misí Apollo 6 a 13, ale vždy u druhého stupně.

Ve výšce dvanácti kilometrů už raketa dosáhla rychlosti 500 metrů za sekundu. Minutu a šest sekund po startu už letěla nadzvukovou rychlostí, 83 sekund od startu na ni působil největší dynamický tlak – právě v tento moment tedy byla nejvíc namáhaná.

Dvě minuty a 15 sekund od startu se vypíná centrální motor, čtyři boční dál pracují. Motor F-1 se totiž nedá přiškrtit a Saturn V už je lehčí a posádka tak zažívá největší přetížení (4G) za dobu letu. V čase 2:42 počítač zastavuje i zbývající čtyři motory prvního stupně, 600 milisekund poté se první stupeň doslova odpálí a oddělí pryč od rakety – za pomoci zpětných raket na tuhé palivo. To už byla loď s astronauty ve výšce 61 kilometrů nad zemí.

Už 30 sekund po oddělení prvního stupně se odhazuje mezistupeň. Šlo o velmi precizní manévr, přestože byl od motorů jen jeden metr, nesměl se žádného z nich dotknout. Ve stejnou dobu se z vršku lodi odděluje i výše popsaný únikový systém – věžička, která v případě problémů měla vystřelit kabinu s posádkou pryč od lodi. Od tohoto okamžiku už totiž nebyla použitelná.

Motory druhého stupně hořely celkem šest minut a dostaly loď do výšky 185 kilometrů, ta pak letěla rychlostí 24 600 km/h. Asi dvanáct minut po startu se motory druhého stupně vypnuly a celý stupeň se oddělil; poté padá zpět do atmosféry. Motory třetího stupně se zažehly až deset sekund po oddělení a pracovaly další 2,5 minuty.

Na nestabilní dráze

Po jejich vypnutí se astronauti i s lodí ocitli na takzvané parkovací oběžné dráze. Ta ale není dlouhodobě stabilní, protože leží jen 191 kilometrů nad Zemí a loď tak brzdila o atmosféru. Letěla rychlostí 7620 m/s – astronauti ale Zemi obkroužili jen 2,5krát, kontrolovali v té době systémy řízení lodi a připravovali se na takzvaný translunární manévr.

Tři hodiny po startu, kdy byli astronauti téměř šest tisíc kilometrů od Země, začali s přestavbou lodi tak, aby mohli přejít ze své kabiny do lunárního modulu. Do té doby od něj totiž byli odděleni ještě servisním modulem.

Jak to vypadalo? Nejprve se odpojila velitelská a přístrojová sekce od třetího stupně, na jeho konci byl v aerodynamické schránce uložen lunární modul. Michael Collins manévroval s lodí tak, aby se velitelská kabina a lunární modul k sobě dostaly čely, tedy průlezem na průlez. Musel proto loď otočit o 180 stupňů – to vše při rychlosti 40 320 kilometrů v hodině, kterou letěli k Měsíci.

Obě tělesa se spojila bez problému – byl to další klíčový manévr mise. Kdyby se to totiž nepovedlo, mohli by astronauti Měsíc jen obletět, ale bez možnosti přistát na něm. Když se tento manévr podařil, mohla posádka odhodit vypotřebovaný třetí stupeň. Nakonec prověřila chod různých přístrojů, navigovala podle hvězd a také vyfotila Zemi, která se za nimi rychle zmenšovala. Před nimi se naopak zvětšoval jejich cíl, Měsíc.

Pohoda, klídek

Díky tomu, že NASA pečlivě monitorovala zdravotní údaje všech tří astronautů, víme dnes velmi přesně, jak se cítili. Klíčový je pro toto poznání srdeční rytmus. NASA naměřila tyto údaje:

  • Neil Armstrong: 110 tepů za minutu
  • Michael Collins: 99 tepů za minutu
  • Buzz Aldrin: 88 tepů za minutu

Pro lepší představu to je tep, který lidé mají, když spěchají na tramvaj nebo jdou do schodů. A tohle cítili tři muži v okamžiku, kdy se pod jejich nohama zažehlo něco, co mělo sílu jako malá jaderná bomba.