Kolem 80 procent času přípravy kosmonautů k letu je věnováno nácviku chování za nouzových a mimořádných situací. Co kdyby…? Nejsou však na nebezpečí sami. Mají totiž k dispozici i širokou paletu záchranných prostředků.
Už od počátku kosmonautiky byla filozofie kosmických lodí stavěna na maximální bezpečnosti. To mimochodem nesli konstruktéři a další zodpovědné osoby velmi nelibě. A přítomnost člověka na palubě označovali dokonce za zbytečnou a vše komplikující. Nebylo jim to však nic platné, člověk se do vesmíru vydal!
Základem je skafandr
Kromě bezpečné lodi se měl stát základem i bezpečný (a na palubních systémech nezávislý) skafandr. Kdyby totiž jeden z těchto systémů z jakéhokoliv důvodu selhal, měl ho na jeho místě zastoupit druhý, a to nejméně do okamžiku bezpečného přistání. První kosmonauti proto vůbec neodkládali své nepohodlné skafandry.
A nešlo přitom jen o to, že jejich kabiny (ať sovětské či americké) byly poměrně těsné. Šlo právě o bezpečnost. I hledí přilby otevírali kosmonauti jen na nezbytně krátké okamžiky, třeba když se potřebovali napít. Třetí americký astronaut Walter Schirra dokonce z tohoto důvodu téměř vůbec v průběhu svého letu (1962) nepil a na Zemi se vrátil hodně dehydrovaný.
Ostatně, i dnes tvoří skafandr, coby samostatná ochranná jednotka, základ. Kosmonauti si ho oblékají nejen při startu a přistání, ale často i při některých dalších manévrech (třeba přemístění dopravní lodi, někdy při příletu zásobovacích družic apod.).
Zbytečná smrt
Pravidlo „skafandr je základem“ bylo v historii kosmonautiky porušeno mnohokrát a osud to často tvrdě trestal. Poprvé v případě sovětské lodi Sojuz-11 (1971), kdy se do ní tříčlenná posádka ve skafandrech prostě nevešla. Kosmonauti Georgij Dobrovolskij, Vladislav Volkov a Viktor Pacajev proto letěli pouze v teplákových soupravách. Když pak došlo k úniku vzduchu z kabiny, zahynuli všichni během několika desítek sekund.
Také posádka raketoplánu Challenger mohla žít, kdyby měla skafandry, protože výbuch své lodi po startu v lednu 1986 prokazatelně přežila. Teplákové soupravy je ale ve výšce nad patnáct kilometrů, kde došlo k výbuchu stroje, přičemž kabina s astronauty pokračovala setrvačností až do dvacetikilometrové výše, nemohly ochránit, neboť plášť kabiny byl poškozen. Tentokrát nešlo o to, že by se kosmonauti ve skafandrech do kabiny nevešli, ale způsobila to přílišná sebejistota NASA. Koncepce raketoplánu prostě počítala se záchrannou celého stroje, podobně jako je tomu v případě běžných dopravních letadel, kde také jednotliví cestující nemají skafandry nebo padáky…
Katapultovací křesla nestačí!
Skafandr je sice nutným prvkem, ale jeho možnosti jsou přece jen značně omezené. Velice pravděpodobným scénářem nouzového stavu může být i potřeba rychle opustit ohroženou kosmickou loď, zvláště při startu a přistání. A to jednak rychle a jednak nezávisle na vůli kosmonauta, který může být v takové situaci v bezvědomí.
Velmi rozšířené bylo proto zvláště v počátcích kosmonautiky katapultovací křeslo. Tím byly vybaveny sovětské kabiny Vostok i americké Gemini. A dokonce jej měly při prvních zkušebních startech i raketoplány, ale jen po dobu, kdy létaly dvoučlenné posádky, protože z čistě technických důvodů není možné do dvou podlaží raketoplánu umístit až osm katapultovacích křesel. Jeden z astronautů, který na těchto zkušebních misích letěl, Jack Lousma, prohlásil: „Stejně si ale nedovedu představit použití katapultovacího křesla, když by se kolem mne vzápětí prohnal raketoplán s naplno puštěnými motory.“
Ty totiž hltají v prvních dvou minutách letu kolem dvanácti tun pohonných látek za sekundu a velikost ohnivé stopy za raketoplánem tomu odpovídá. Lousma dodává, že by raději zemřel jako chlap na palubě své lodi…
Co asi řekli?
Podobně nejspíše uvažovali i američtí astronauti Walter Schirra a Thomas Stafford, když se rozhodovali, zdali zmáčknout tlačítko „katapultovat se“ na palubě Gemini-6.
Dne 12. prosince 1965 totiž jejich raketa Titan-II vypnula své motory jen 1,2 sekundy po startu. Protože stále měla téměř nulovou výšku a rychlost, „sedla“ si zpátky na rampu. Kdyby se astronauti rozhodli pro katapultáž, asi by se jim nikdo nedivil. Oni ale zůstali v kabině, takže po odstranění technické závady mohli o tři dny později odstartovat, tentokrát úspěšně.
NASA jen musela z oficiálního záznamu komunikace mezi astronauty a řídícím střediskem „vypípat“ první hlasovou reakci astronautů po zrušení startu…
Jen krátká bolest hlavy…
Při testování katapultovacích křesel pro program Gemini byl jednou přítomen i astronaut John Young, který později letěl celkem šestkrát do vesmíru (mj. se prošel i po Měsíci).
Zlomek sekundy před aktivací křesla se měl odstřelit kryt kabiny, ale tato procedura selhala, takže vystřelené křeslo prorazilo plášť zkušební kabiny – k něčemu podobnému údajně došlo i v Sovětském svazu, kde to ale stálo život zkušebního pilota. Když pak Young referoval ostatním astronautům o výsledku zkoušky, řekl: „Asi by vás hodně bolela hlava. Ale určitě ne dlouho…“
Nouzové řešení jako standard
Prvních šest sovětských kosmonautů katapultovací křesla dokonce muselo použít. Nikoliv ovšem v mimořádné situaci, ale jako tehdy standardní zakončení letu. Kabina Vostok, díky svému technickému řešení, totiž neumožňovala přistát hladce. Byla příliš těžká a navíc dosedala na bok (schránka s padáky se jinam umístit nedala), takže kosmonauti se z ní museli ve výšce zhruba sedmi kilometrů katapultovat.
Kosmonaut i kabina pak přistávali odděleně. Sovětský svaz tuto skutečnost mnoho let tajit, zřejmě proto, aby nesnížil význam svých kosmických prvenství.
Z výše uvedeného vyplývá, že katapultovací křeslo není úplně ideálním záchranným prostředkem, takže už od počátků kosmonautiky se hledaly jiné cesty záchrany kosmonautů.
Raketa na raketě
Selhání techniky hrozí hlavně při startu, který je, díky přítomnosti mohutné rakety plné paliva a okysličovadla, považován za nebezpečný, byť v letectví je za nejnebezpečnější považováno přistání. Proto přišla ke slovu tzv. záchranná věžička.
To je silný raketový motor umístěný nad kosmickou lodí, který ji v případě potřeby bleskově dopraví do bezpečí. Má pracovat velmi krátce, jen několik sekund, ale vyvine značný tah, takže záchrana kabiny s posádkou na palubě je možná i z nulové výšky (ze startovací rampy).
Tento systém používaly první americké pilotované lodi Mercury, později pokračoval v programu Apollo. Jen pro zajímavost: tah záchranné věžičky pro Apollo byl 689 kN, což bylo více než tah první rakety Redstone pro Mercury (347 kN).
Návrat ke starému řešení
Raketoplán má jinou koncepci, byť i u něj Američané uvažovali o nouzově oddělitelné kabině s posádkou. To by sice řešení prodražilo a technicky zkomplikovalo, ale na druhé straně by to zachránilo posádky Challengeru i Columbie! K záchranné věžičce se každopádně NASA vrátí u nové kosmické lodi Orion, která má začít s kosmonauty létat v roce 2014.
Záchrannou věžičku vyvinul pro své kosmické lodě Sojuz i Sovětský svaz. Její název je SAS – Sistěma Avarijnovo Spasenija, tedy Systém nouzové záchrany. Používá se dodnes. Oprávněnost své existence prokázal v září 1983, kdy dokázal zachránit loď Sojuz i s dvojicí kosmonautů na palubě ještě na startovací rampě, kdy začala hořet nosná raketa. Tři sekundy po katapultáži raketa explodovala, zatímco kosmonauti Vladimir Titov a Gennadij Strekalov po krátkém pětiminutovém letu (původně se vydávali na pětiměsíční cestu na palubu stanice Saljut-7) bezpečně přistála několik kilometrů od vybuchující rakety. Když ke kosmonautům dorazili lékaři, zjistili, že jsou zcela v pořádku, kromě toho, že si od záchranných oddílů pořádně přihnuli vodky „na kuráž“.
Také Čína pro svoji kosmickou loď Shen Zhou (Božská loď) vyrobila záchrannou věžičku.
Ani na Miru není bezpečno
I když je vlastní kosmický let (nepočítáme-li start a přistání) považován za nejméně problémový, přece jen trvá časově nejdéle. A i v jeho průběhu se mohou vyskytnout potíže, při nichž jde o hodně.
V roce 1997 se o tom dvakrát přesvědčila posádka stanice Mir. Nejprve v únoru, kdy na její palubě vypuknul požár. Ten byl nebezpečný především tím, že blokoval přístup do jedné ze dvou třímístných lodí Sojuz. Vzhledem k tomu, že na palubě stanice bylo šest kosmonautů, tak by to v případě opravdu vážných potíží znamenalo, že se mohou zpět na Zemi vrátit pouze tři… Požár se naštěstí podařilo zvládnout.
V červnu téhož roku pak do stanice narazila neovladatelná zásobovací družice Progress M-34, s níž posádka nacvičovala nové manévry. Progress prorazil plášť modulu Spektr a ze stanice začal unikat životadárný vzduch. Tlak rychle klesal, kosmonautům zbývalo 15 minut života… Přitom předpisy jasně říkají: „pokud je na stanici méně než na 45 minut vzduchu, musí se posádka ihned nouzově vrátit“. Kosmonauti se ale rozhodli, že se pokusí stanici zachránit, což se jim nakonec podařilo. Ani tentokrát tedy nemuseli využít služeb „záchranného člunu“, který je trvale ke stanici připojen.
Spásu našli v lunárním modulu
„Záchranný člun“ měl na Miru, a nyní i na stanici ISS, podobu lodí Sojuz, kde zároveň slouží k dopravě posádek na stanici i ze stanice. Sojuz je přitom trvale připojen k orbitálnímu komplexu, aby jej kosmonauti mohli kdykoliv použít.
Vyplatilo se to třeba v roce 2003, kdy havaroval raketoplán Columbia a další starty těchto strojů byly až do odvolání pozastaveny. Přitom posádky stanice střídaly právě raketoplány, takže trojice kosmonautů, v té době pracující na ISS, musela pro svůj návrat využít právě loď Sojuz.
Jako „záchranný člun“ posloužil při legendární výpravě Apollo-13 (podle ní byl natočený i slavný film s Tomem Hanksem v hlavní roli) pro změnu lunární modul. Velitelská loď Apollo přišla po poškození palivových článků prakticky o všechnu energii a astronauti se tak museli uchýlit do lunárního modulu, v němž měli podle původních plánů sestoupit na Měsíc.
Když selže kosmická loď…
Kapitolu samu pro sebe představuje raketoplán a jeho nouzové procedury. Jeho koncept, jak už jsme uvedli, vychází ze záchrany celého stroje. Nicméně i ten mohou astronauti opustit na padácích, což ale vyžaduje stabilizovaný let v relativně malé výšce. Stejně tak posádky trénují nouzové přistání na hladinu oceánu.
Stále však zůstávají „hluché“ fáze letu, kdy je posádka prakticky bez šance na přežití. K nim patří třeba prvních dvacet sekund po startu, kdy má stroj velmi nízkou rychlost na to, aby mohl uskutečnit jakýkoliv smysluplný manévr. Stejně tak je příliš nízko na to, aby posádka vůbec stačila použít třeba padáky…
Nepřekonané katapultovací křeslo?
Ačkoliv se kosmoplán Buran dočkal jednoho jediného vesmírného letu, a to ještě v bezpilotním režimu (listopad 1988), bylo pro budoucí pilotované starty vyvíjeno katapultovací křeslo. O něm dodnes není známo mnoho podrobností, protože ruští konstruktéři jej důsledně tají. Prý však svým technickým řešením předběhlo dobu o desítky let a dosud nemá konkurenci.
Deset křesel na palubě Buranu mělo údajně umožnit opuštění stroje všem kosmonautům na palubě – přitom tento problém Američané označili za neřešitelný. Křeslo mělo umožnit zachránit kosmonauta i v nulové výšce a mělo prý schopnost manévrovat mezi konstrukcemi startovací rampy! A navíc bylo použitelné do výšky (při přistání od výšky) 40 kilometrů.
Z Orionu po horské dráze
Až šestičlenná posádka připravované americké lodi Orion by měla mít možnost opustit ji na startovací rampě netradičně, pomocí horské dráhy. V případě potřeby opustí astronauti loď a usednou do vozíčku na kolejnicích. Ten se rozjede, z horizontální polohy přejde téměř ihned do vertikální, čímž díky gravitaci získá rychlost. Nad zemským povrchem se kolejnice stáčí, takže astronaut ve vozíčku se díky nabrané rychlosti začne vzdalovat od rampy – a celá divoká jízda bude zakončena v betonovém bunkru několik set metrů od rampy, který bude schopen přečkat i případný výbuch nosné rakety.
Například posádka raketoplánu může stroj nouzově opustit pomocí lanovky – kabinek na laně, které končí v záchytné síti (viz snímky). Každý astronaut má k dispozici svoji kabinku (nicméně ta je několikamístná), přičemž každá je upoutána na vlastním laně dlouhém 360 metrů. Během několika sekund dopraví astronauta do bezpečí rychlostí až 110 km/hod. Tento systém má však jednu nevýhodu, jeho použití je příliš riskantní. Instalován byl už v roce 1980, nicméně poprvé bylo k jeho testům s člověkem přikročeno až v roce 1984.
Kosmonauti, kteří by letěli kosmoplánem Buran, zase měli mít možnost stroj opustit ještě na rampě pomocí speciálních „skluzavek“ umístěných v krytých rourách.
Nafukovací záchranný vak
Velmi netradiční způsob záchrany astronautů z jedné lodi do druhé svého času studovala i testovala americká NASA. Mělo jít o způsob přechodu astronautů mezi kabinami, které by se nemohly spojit. Někteří astronauti by se oblékli do skafandrů (na palubě raketoplánu bývají dva, což pro sedmičlennou posádku nepostačuje – navíc práce v nich vyžaduje stovky hodin výcviku, takže jej nemají všichni astronauti), ostatní by si pak sedli do speciálních „nafukovacích vaků“ tvaru koule o průměru jednoho metru. V nich by pak byli přeneseni volným prostorem do druhé kosmické lodi.
Nafukovací koule měla mít vlastní zdroj kyslíku, který by v ní udržel dýchatelnou atmosféru a tlak nezbytný pro přežití po dobu několika minut. Toto řešení nikdy nebylo považováno ze příliš bezpečné, ale na druhou stranu – lepší než žádné…
Záchranná posádka pro Skylab
V roce 1973 přiletěla ke stanici Skylab tříčlenná posádka SL-3 (Alan Bean, Owen Garriott a Jack Lousma). Jejich kabina Apollo ale měla vážnou závadu na orientačním a stabilizačním systému, bez jehož přesné činnosti se astronauti nemohou vrátit zpět na Zemi. NASA proto začala uvažovat o vyslání záchranné lodi Apollo, kterou dokonce už dopravila na startovací rampu. Pro let se chystala dvojice kosmonautů Vance Brand – Don Lind.
Nakonec se ale podařilo neposlušný stabilizační systém na lodi Apollo ve vesmíru zkrotit, takže záchranné mise nebyla třeba.
Obrněný transportér pro astronauty
Už od 60. let přistavuje NASA ke startovací rampě před pilotovaným letem do vesmíru trojici speciálně upravených transportérů M-111. V nich jsou záchranné týmy, připravené kdykoliv vyrazit na pomoc astronautům, kteří by se ocitli v nouzi a nebyli schopni vlastními silami opustit loď. Transportéry jsou pokryty vrstvou látky, která se působením vysokých teplot odpařuje, čímž ochlazuje povrch stroje. Bylo by tak možné se pohybovat i v oblasti požáru.
Astronauti se v rámci výcviku učí tyto transportéry ovládat, což jednou způsobilo diplomatickou roztržku. Americký velitel raketoplánu Kevin Kregel se o jednom členovi své posádky, astronautovi Gerhardovi Thiele z Německa (na snímku; jeho otec mimochodem pocházel z Prahy), vyjádřil, že „ten tank řídí jako Rommel“ (německý polní maršál za 2. světové války).
Voschod: létající rakev
„Chystá-li Amerika dvoumístnou kosmickou loď, my musíme mít třímístnou.“ To požadoval sovětský vůdce Nikita Chruščev, když se dozvěděl o americkém programu Gemini. Co na tom, že podobná loď nebyla k dispozici. Vzniknout prostě musela. A opravdu vznikla, úpravou z jednomístného Vostoku (v něm letěl mj. první kosmonaut světa Jurij Gagarin).
Je jasné, že do jednomístné lodi se tři kosmonauti ve skafandrech nemohli vejít, a tak letěli v teplákových soupravách (viz snímek). Neměli tak žádnou ochranu a ani žádnou možnosti úniku. Navíc jejich loď Voschod neměla žádnou záchrannou věžičku (jednak nebyla vyvinuta a jednak by ji použitá nosná raketa ani neunesla). Nicméně v říjnu 1964 SSSR vytoužené prvenství (první vícemístná kosmická loď na světě) získal. Až po desetiletích jsme se dozvěděli, za cenu jakého rizika…
