Na pozadí přípravy posádek pro Skylab probíhala i příprava stanice samotné. Jak už bylo v prvním díle seriálu řečeno, na základě stupňů S-IVB byly konstruovány dva exempláře, označované jako Skylab A a Skylab B. Se Skylabem B bylo počítáno jako se záložním kusem a v případě neúspěchu kusu „A“ by mohl být dostavěn, dovybaven a poslán na orbit coby druhý pokus. Zda by tomu tak bylo i v reálu, to dnes těžko zjistíme. Je sice faktem, že v jednu chvíli k podobným úvahám nebylo daleko, ale původní exemplář Skylabu nakonec své potíže po startu dokázal s pomocí astronautů překonat. Druhý exemplář ještě předtím figuroval mimo jiné v zajímavém návrhu firmy McDonnel Douglas, která v roce 1972 navrhovala v rámci společného projektu se Sovětským svazem spojení Skylabu B a sovětského Saljutu. V případě, že by Skylab do společného projektu se Sověty zahrnut nebyl, existoval návrh, podle kterého by byly některé konstrukční části Skylabu B vynechány a naopak by k němu přibyl ještě jeden transformovaný stupeň S-IVB. Ani tato idea s názvem „Advanced Skylab“ se nakonec nedočkala zmotnění a Skylab B zůstal na Zemi. Dnes si může kdokoli v National Air and Space Museum ve Washingtonu prohlédnout zevnitř tento záložní kus, upravený do podoby, jakou měl obytný a pracovní prostor Skylabu A. I čtyři dekády po svém zrodu návštěvníky udivuje a i ze současného pohledu se jedná o skutečně skvělé technické dílo. Jakou podobu tedy vlastně měla první americká orbitální stanice?

Stroj

Skylab byl, jak už bylo výše řečeno, opravdu skvělým technickým dílem. Přes svoji velikost a komplexnost jej však mnoho nezasvěcených vnímá jako jeden velký celek. Není to však zcela přesná představa, neboť Skylab byl vlastně jakýmsi shlukem, „klastrem“ jednotlivých součástí, přičemž na jejich konstrukci se podílelo více výrobců. Pokud vezmeme v úvahu i dopravní loď Apollo a její nosnou raketu Saturn IB spolu se zařízeními nutnými k vypuštění a fungování misí, Skylab náhle nabírá celoamerický kontext. Na výrobě základních částí stanice i nosných raket potřebných k jejímu provozu se podílelo krom NASA šest velkých kontraktorů ve čtyřech státech USA. Určitě nebude od věci malinko podrobnější pohled na celý stroj.

Do devadesátých let byl Skylab co se vnitřního prostoru týče největší stanicí vůbec. S objemem přetlakové části přibližně 354 m³  byl skutečným obrem. Překonal jej až ruský Mir připojením modulu Priroda v dubnu 1996. Jeho vnější rozměry byly oproti ostatním dobovým kosmickým strojům taktéž impozantní. Na délku Skylab měřil 25,1 metrů a s vyklopenými hlavními solárními panely mělo jeho rozpětí činit 27 metrů (mělo, avšak nečinilo, jak se dozvíme dále), výška se sestavou teleskopů ATM v pracovní pozici dosahovala 11,1 m. Hmotnost při startu činila přibližně 89,5 tun, z toho 12,4 tuny tvořily provozní kapaliny a plyny a také zásoby minimálně pro tři návštěvnické posádky.

Hlavní součástí celé stanice byla část možná malinko zmatečně zvaná stejně jako původní program, tedy Orbital Workshop (OWS). Právě laboratoř dodávala Skylabu onu monumentální velikost a dlouho nepřekonaný vnitřní prostor. OWS vznikal v závodě McDonnell Douglas v kalifornském Huntigton Beach původně jako druhý stupeň rakety Saturn IB (OWS pro Skylab B pak vznikal na základě S-IVB v konfiguraci pro třetí stupeň Saturnu V. Oba kusy se lišily pouze „sukýnkou“ pro připojení k širšímu Saturnu V, odlišným tlakovacím héliovým systémem, nutným pro restart S-IVB na orbitu v případě kusu pro Saturn V a několika dalšími drobnostmi).

OWS skýtal pracovní a odpočinkový prostor pro posádku na místě vodíkové nádrže, bývalá kyslíková nádrž na spodu OWS sloužila jako obří odpadkový koš. Vnější průměr laboratoře činil 6,6 metrů, délka pak 14,6 metrů. Objem přetlakové části OWS dosahoval 270,4 m³. Právě díky vnitřním rozměrům mohla být obytná část OWS pomocí jakési mřížkové struktury rozdělena na dvě patra, přičemž spodní patro obsahovalo hygienické prostředky, spací kajuty, jídelní stůl s velkým vyhlídkovým oknem a prostor pro provádění biomedicínských experimentů. Horní patro bylo určeno pro experimenty, vyžadující větší prostor a byly v něm také zakomponovány dvě miniaturní přechodové komůrky do vnějšího vakua. Jedna měla mířit směrem ke Slunci, druhá opačným směrem. Skrze tyto komůrky měli astronauti vysunovat do prostoru různé experimenty, aniž by byli nuceni fyzicky opustit bezpečí stěn Skylabu. Jedna z těchto komůrek posloužila posléze k záchraně celé stanice. V této části OWS bychom také našli úložné prostory pro zásoby potravin a vody, včetně mrazáků (v těch se mimo jiné nacházely zásoby vanilkové zmrzliny – do té doby zcela nevídaný luxus!). Část skladovacích skříněk na nejrůznější vybavení byla rozmístěna po obvodu stěny v jakémsi prstenci a astronatům poskytovala možnost k provozování oblíbené kratochvíle – běhu v beztížném stavu.

Na spodní části OWS, pod „odpadkovým košem“ bychom našli 22 nádrží s tlakovým dusíkem pro orientační systém Skylabu a tam, kde měl původní S-IVB trysku motoru, se nacházel radiátor. Opačná, horní strana OWS byla zakončena průlezem do přechodové komory.

Na plášť OWS přisedala dvě skládací křídla solárních baterií, každé o délce 9 metrů a dohromady poskytující 12,4 kW eletrické energie. Okolo celého OWS byl instalován tenký kovový protimeteoroidní štít ve tvaru válce, jenž měl při startu těsně přiléhat k OWS. OWS totiž nebyl chráněn aerodynamickým krytem a pokud by štít nebyl přitisknutý ke stěně stanice, odtrhnul by se. Po uvedení na orbit pak soustava torzních tyčí měla štít poodstrčit na vzdálenost 15 cm od vnějších stěn laboratoře. V případě úderu mikrometeoroidu měl štít rozptýlit většinu kinetické energie cizího tělesa a rozbít jej na malé kousky, které by nebyly schopny narušit integritu stěn samotné laboratoře. Měl se také podílet na termální ochraně stěn stanice. Právě tento štít ovšem přidělal týmu kolem Skylabu hned po vypuštění stanice moře šedin a obrovské vrásky na čele…

Na vršku OWS se nacházel zhruba metr vysoký prstenec, který byl „mozkem“ nosné rakety, jež měla vynést Skylab do vesmíru. IU („Instrument Unit – přístrojová jednotka“), jak byla tato část stanice nazývána, byla výrobkem firmy IBM. Byla převzata z běžných lunárních Saturnů V a ze Saturnů IB a zajišťovala správné navádění nosiče během vzletu. Speciálně pro Skylab v ní byly naprogramovány také kroky bezprostředně po dosažení orbitu. IU se tak měla postarat o správnou orientaci stanice v prostoru, rozevření solárních panelů, vyklopení protimeteoroidního štítu a další potřebné úkony. Přibližně 7,5 hodiny po navedení na orbit měla být tato sekvence ukončena a krátce poté měla zásoba energie v bateriích IU klesnout na nulu. Jakkoli byla předtím jednotka IU nepostradatelná a klíčová, od tohoto okamžiku se stala jen pasivním kusem železa.

Na OWS přisedal, jak už bylo řečeno, „airlock“ neboli přechodová komora. Hlavním posláním výrobku pobočky firmy McDonnell Douglas v St. Louis bylo přesně to, o čem svědčí název. Airlock měl být používán zejména jako přechodová komora pro výstupy do volného prostoru. Jakmile měla proběhnout EVA, stanice byla uvedena do autonomního režimu. Dva astronauti, konající výstup, měli izolovat airlock od OWS a třetí člen posádky se měl přemístit do transportní lodi Apollo a izolovat airlock od dokovacího adaptéru Skylabu. Tím bylo zajištěno, že v případě potíží nezůstane osamocený člen posádky uvězněn za vakuovou bariérou přechodové komory a současně, pokud by to bylo nutné, mohli dva jeho kolegové nouzově zakončit EVA vstupem do Apolla zvenčí a společně pak mohli buďto řešit problém z transportní lodi, nebo se od Skylabu bezpečně oddělit a zamířit domů. Délka airlocku byla 5,3 m a průměr 3 metry. Komora poskytovala přibližně 17,3 m³ prostoru.

Zajímavou perličkou, známou všem fanouškům Skylabu, byly dveře pro výstup do prostoru, jež byly situovány po straně airlocku a na první pohled připomínají příklop kabin Gemini. Je tomu skutečně tak, jednalo se o lehce modifikovaný příklop, jež původně u kabin Gemini figuroval. Konstruktéři Skylabu dostali mimo jiné za úkol použít co nejvíce osvědčených součástí, což mělo za cíl urychlit a zlevnit přípravu stanice. A protože firma McDonnell byla předtím hlavním kontraktorem programu Gemini, použila dveře, které měla vyzkoušeny, prověřeny a které byly právě na skladě.

Airlock však nebyl pouhou přechodovou komorou. Nacházelo se zde centrum elektrických, environmentálních a komunikačních systémů a jejich ovládací panely. Své místo zde měl i systém detekující poruchy a závady. Byly zde uloženy také některé zásoby. Kolem airlocku samotného se nacházel ještě prstenec o stejném průměru jako OWS, zvaný „Fixed Airlock Shroud (pevný kryt airlocku)“. Složil jako opora aerodynamického krytu během startu a také jako základna pro ukotvení soupravy teleskopů ATM. Mezi krytem a airlockem byly umístěny nádrže s kyslíkem, dusíkem, baterie a další vybavení potřebné pro provoz stanice.

Z airlocku bychom se mohli dostat do další sekce Skylabu, kterou byl MDA („Multiple Docking Adapter – vícenásobný dokovací adaptér“). Primárním účelem této části bylo samozřejmě umožnit připojení transportních lodí Apollo. Není náhoda, že jsou Apolla zmiňována v množném čísle, dokovací porty byly na MDA skutečně dva. Jeden, hlavní, byl umístěn v ose Skylabu a byl využíván pro běžný provoz. Druhý se nacházel kolmo k podélné ose stanice na boku MDA. Jeho posláním bylo zajistit dokování Apolla v případě nouze, tedy například při záchraně astronautů, z nějakého důvodu uvíznuvších na stanici. MDA měřil na délku 5,1 metrů, jeho průměr činil 3 metry a poskytoval posádce prostor o objemu 32,4 m^3.

Ovšem stejně jako airlock nebyl ani MDA pouhým kotvištěm pro transportní lodě. V jeho útrobách bychom našli dvě srdce vědeckého programu misí Skylab. Prvním byl ovládací pult komplexu EREP („Earth Resources Experiment Package – soubor experimentů ke zkoumání pozemských zdrojů“) . Pod tímto akronymem se skrývala souprava přístrojů, zaměřených na zkoumání zemského povrchu a přírodních zdrojů. V soupravě bychom našli multispektrální kamery, klasickou kameru s vysokým rozlišením, spektrometr pro pásmo viditelného a infračerveného světla, multispektrální optomechanický skener, pasivní mikrovlnný radiometr, radarový výškoměr a skaterometr a kameru pro sledování zemského horizontu v ultrafialovém pásmu. Měření a pozorování prováděná pomocí EREP byla často „dublována“ souběžným pozorováním z letounů či přímo v terénu. Bylo tak možné sestavit poměrně přesnou mapu povrchových a podpovrchových struktur oblastí, nad nimiž Skylab prolétal, a umožnit tak mimo jiné lokaci ložisek nerostných surovin, kontrolu stavu zemědělských plodin, měření znečištění ovzduší a podobně.

Druhým vědeckým srdcem v MDA byla konzola, s jejíž pomocí astronauti ovládali soupravu přístrojů ATM. Ovšem na rozdíl od EREP nebyl komplex ATM zakomponován přímo do těla stanice. Pokud si čtenáři z prvního dílu seriálu pamatují, s ATM se zprvu počítalo jako se zcela samostatnou jednotkou, vybudovanou s využitím konstrukce lunárního modulu. Přes mnohé peripetie a změny však lunární modul, respektive jeho sestupová část zůstala základem definitivní verze ATM. V rámu sestupového stupně LM se nacházely dva nosníky uspořádané do kříže. A právě ty umožnily montáž kontejneru s pozorovacím vybavením ATM.

Hlavním objektem pozorování pomocí ATM byla naše mateřská hvězda, tedy Slunce. Z toho vyplývalo i přístrojové osazení platformy. To zahrnovalo rentgenový koronograf v integrálním světle, ultrafialový spektrometr, koronální spektroheliograf, štěrbinový spektrograf pro sledování chromosféry, rentgenový teleskop, rentgenový spektrografický teleskop a dvojici teleskopů záření Hœ. U koronografu, štěrbinového spektrografu a spektroheliografu bylo nutno jednou za čas vyměňovat kazety s filmy prostřednictvím výstupu do volného prostoru, zbytek přístrojů bylo možné kompletně obsluhovat zevnitř. Přístroje byly chráněny prostřednictvím zmíněného kontejneru, ve kterém byla udržována aktivním chlazením teplota 21 °C. Během doby, kdy nebyly přístroje používány, byly jejich apertury zakryty individuálními pokopy.

Pro svou bezchybnou práci ovšem potřebovaly přístroje dokonalé zaměření. Nakonec se konstruktérům podařilo docílit přesnosti zaměření 2,5 ″ s tím, že zvolené zaměření bylo možno udržet po dobu 15 minut, aniž by „driftovalo“ více než 2,5 ″. Této přesnosti ovšem nebylo možné docílit běžným způsobem, tedy orientačními motorky, proto sáhli designéři po zajímavém řešení – o orientaci a stabilizaci se staraly tři setrvačníky. Oběžné kolo každého z nich mělo hmotnost 65 kg a každé dosahovalo až 9 000 ot/min. Protože byla platforma ATM příhradovou konstrukcí pevně spojena se zbytkem stanice, fungovaly tyto gyroskopy současně jako stabilizační systém pro celý Skylab. Bylo tak možné ušetřit nikoli zanedbatelné množství paliva pro orientační motorky a současně nebylo okolí stanice ovlivněno jejich spalinami tolik, jako kdyby byly používány coby primární zdroj stabilizace a orientace.

Setrvačníky a vlastně celá platforma ATM samozřejmě potřebovala poměrně značný přísun energie. Přesně pro tento účel sloužila čtveřice větrníkově uspořádaných panelů slunečních baterií, každý o délce 14,9 metrů. Sluneční panely dodávaly celkem zhruba 1,1 kW elektrické energie a, pokud malinko předběhneme události, v prvotní fázi letu stanice se ukázaly být naprosto nepostradatelné.

Celý komplex ATM o hmotnosti zhruba 11,2 tuny, průměru 2,1 m a výšce 3,4 m byl během startu sklopen dopředu do podélné osy stanice, kde jej chránil aerodynamický kryt. Po navedení na orbit byl překlopen o 90 ° nad MDA a tím současně odkryl hlavní dokovací port v podélné ose Skylabu. Následně se rozvinula výše zmíněná čtyři křídla solárních panelů a mohla začít aktivace přístrojového vybavení.

Na konci roku 1972 se jednotlivé části začínaly dávat do pohybu. OWS byl u McDonnell Douglasu vybaven systémy, otestován a následně převezen na Cape Kennedy. Skelet MDA byl vypraven z Marshallu do závodu Martin-Marietty v Denveru, kde byl dostavěn, opatřen přístrojovým vybavením a následně expedován do St. Louis, kde byl u McDonnell Douglasu sestykován s airlockem. Po důkladném otestování vedla jeho další cesta také na Cape Kennedy. O výrobu ATM se postaralo středisko NASA v Marshallu. Testování ve vakuové komoře proběhlo ve středisku JSC v Houstonu a následovala, stejně jako u ostatních částí, cesta na Floridu.

30. ledna 1973 byly všechny součásti klastru na svém místě na špici mamutího nosiče Saturn V s číslem SA-513, původně určeného pro jednu ze zrušených lunárních expedic. 16. dubna se otevřely vrata jedné z kójí gigantické montážní haly VAB a dopravník s posledním Saturnem V, který se měl vydat do vesmíru, se pomalinku rozjel směrem k rampě č. 39A (jako zajímavost poslouží fakt, že Saturn IB s Apollem pro první posádku Skylabu byl na rampu 39B vyvezen už v únoru).

Po několika odkladech kvůli počasí a netěsnícímu aerodynamickému krytu, který dovolil dešťové vodě natéci na plášť ATM, bylo vše připraveno ke startu 14. května. Vše muselo vyjít na první dobrou, tou dobou už panovaly vážné pochybnosti o tom, zda by NASA získala finance potřebné na eventuální dostavbu Skylabu B. Ve 13:30 místního času (17.30 UTC) se roztřásla země a divákům se naposledy naskytl ohromující pohled na to, jak nejsilnější nosič v dějinách pomalu překonává gravitaci a začíná stoupat vzhůru. Skylab byl na cestě. Nikdo nemohl tušit, že o několik desítek sekund později se rozvine řetězec událostí, který ohrozí celý program Skylabu dříve, než pořádně začne…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

https://www.flickr.com/photos/nasa2explore/10840707134 (kredit: NASA Johnson)
https://www.wired.com/images_blogs/wiredscience/2012/03/skylabsalyut1a-660×364.gif (kredit: NASA/McDonnell Douglas Co.)
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/skylab/skylaboverview/html/s71-55995.html (kredit: NASA)
http://history.nasa.gov/EP-107/p70.jpg (kredit: NASA)
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/skylab/skylaboverview/html/s71-55994.html (kredit: NASA)
http://farm5.staticflickr.com/4065/4488699490_fde9098ce9_b.jpg (kredit: collectspace)
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/skylab/skylaboverview/html/s71-55996.html (kredit: NASA)
http://history.nasa.gov/EP-107/p85.htm (kredit: NASA)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skylab_launch.jpg