Původní záměr tvůrců programu MOL byl velmi ambiciozní. Stanice měla hostit naráz čtyři osoby s tím, že by se posádky střídaly zhruba ve třicetidenních turnusech. To byl na svou dobu extrémně odvážný koncept. Vyžadoval by totiž ovládnutí složitého umění setkávání těles na oběžné dráze a jejich spojování. A nemělo se jednat pouze o pilotované stroje, ale také o bezpilotní zásobovací lodě, což bylo ještě o stupínek složitější (připomeňme, že první spojení dvou bezpilotních těles se podařilo Sovětům v říjnu 1967 a dodnes je tento úspěch hoden smeknutí pokrývky hlavy). Jenže, jak už to bývá, člověk míní, okolnosti mění. Program nezískal hned na startu financování pro tuto velkolepou vizi. Namísto toho měl být minimálně zpočátku realizován velmi osekaný program, v němž figurovaly jednorázové stroje, které měly hostit jednu dvoučlennou posádku na měsíc a po odletu svých obyvatel měly být opuštěné stanice doslova „zahozeny“ do atmosféry. I tak se mělo jednat o pokrokovou technologii, od které si Američané slibovali náskok v případě vypuknutí delší geopolitické krize. Podoba stanice i lodě, která měla sloužit pro transport pilotů, se zpočátku často měnila, nicméně v létě 1967 už byl základní design všech klíčových prvků komplexu MOL víceméně hotov. Paradoxně na část těchto prvků měla vliv jistá událost, která se programu jako takového vůbec netýkala. A nebyl to jediný výmol na cestě ke vzniku této špionážní stanice…

Zajímavá dilemata

Když se 27. ledna 1967 prohnal kabinou Apolla 1 požár, který zahubil trojici astronautů, lunární program se ocitl v podivném bezčasí. Během něj probíhalo sebezpytování a hlavně velké změny v konstrukci mnoha komponentů kabiny a také v přístupu k nejrůznějším rizikům. Přestože bezprostřední příčina katastrofy zůstala navždy záhadou, nikdo nebyl na pochybách ohledně smrtícího koktejlu čistě kyslíkové atmosféry a velkého množství více či méně hořlavého materiálu v kokpitu. Na kompletní přepracování konstrukce lodi a výlučné použití kyslíkodusíkové směsi už bylo v případě velitelského modulu Apolla pozdě. Nakonec byl tedy zvolen kompromis, kdy na rampě byla kabina naplněna směsí kyslíku a dusíku a během vzletu byla tato směs postupně nahrazena čistým kyslíkem. Z kabiny také zmizely všechny hořlavé materiály, pravidlu o nehořlavosti se nevyhnuly ani skafandry.

Přestože program MOL nebyl s Apollem nijak formálně spojen, bolestná lekce z onoho lednového večera se nemohla neodrazit také zde. Během počátečních fází vývoje stanice se počítalo s čistě kyslíkovou atmosférou. To mělo své výhody – stanice mohla být provozována při zhruba třetinovém tlaku oproti tomu atmosferickému, aniž by pilotům hrozila dekompresní nemoc. Konstrukce stanice tak mohla být mnohem lehčí, protože nemusela zvládat tak velký rozdíl tlaků. V neposlední řadě to velmi zjednodušilo environmentální systém, který nemusel obsahovat dvě sady nádrží, ventilů a instalací, jako by tomu muselo být v případě použití dvou plynů. A to se už vůbec nezmiňujeme o tom, že také kabina Gemini byla konstruována právě pro použití čistého kyslíku.

Tragédie Apolla 1 měla na MOL nikoli nevýznamný vliv
Zdroj: wikipedia.org

Ovšem riziko požáru si vedoucí představitelé programu uvědomovali od počátku, ještě před tragédií Apolla 1. V rámci vývoje stanice proto proběhly testy s kyslíkodusíkovou směsí. Na základně AFB Brooks v San Antoniu byl postaven simulátor, v němž dobrovolníci podstupovali různě dlouhý pobyt v atmosféře tvořené kyslíkem a dusíkem při různých tlacích. Ukázalo se, že zamýšlená úroveň tlaku na palubě MOL (cirka polovina běžného atmosferického tlaku) způsobuje nástup dekompresní nemoci, situace byla také zhoršována rozdílem tlaků ve skafandrech a v prostorách stanice.

Jediným řešením se zdála být atmosféra na bázi čistého kyslíku, nicméně byl tady jeden „černý kůň“, se kterým někteří koketovali už od roku 1965. Tím černým koněm bylo hélium. Jeho využití ve směsi s kyslíkem by mohlo udržet tlak v interiéru na požadované úrovni bez nežádoucích efektů ve formě dekompresní nemoci. Navíc bylo výborným prostředkem ohledně odvodu tepla a bylo oproti dusíku velmi lehké.

Požár Apolla 1 urychlil rozhodování konstruktérů a ještě v průběhu roku 1967 bylo oznámeno, že atmosféra na palubě MOL bude sestávat ze směsi kyslíku a hélia v poměru 70:30, přičemž hodnota tlaku byla stanovena na 345 hPa (zhruba třetina atmosferického tlaku). Bylo ale třeba toto řešení prověřit v praxi a proto 12. února 1968 začal experiment, během něhož byla na základně AFB Brooks čtveřice výzkumníků uzavřena v simulátoru MOL za výše zmíněných podmínek na dvaatřicet dní. Všichni muži přestáli test ve zdraví a jedinými problémy byl sklon k dehydrataci a ztráta chuti k jídlu, což nebyly neřešitelné překážky. Výsledky pokusu potvrdily správnost rozhodnutí ohledně použití hélia.

Pro věčné šťouraly a poťouchlíky, kteří někdy zkoušeli vdechnout hélium z pouťového balónku a v duchu se kochají vidinou pilotů, kteří s řídicím střediskem komunikují legračním vysokým pištivým hláskem, mám ovšem trochu smutnou zprávu: nic takového by se nekonalo. Jak prokázaly pokusy, při tlaku na třetinové úrovni oproti běžným podmínkám nemá hélium téměř žádný slyšitelný vliv na lidský hlas. Piloti by tedy mluvili víceméně normálně a pokud by plánované mise nakonec proběhly a komunikace posádek se Zemí by někdy byla odtajněna, nebyla by důvodem k škodolibým vtípkům a poznámkám.

Ale nejen otázka složení atmosféry nedávala tvůrcům MOL spát. Rané koncepce MOL (respektive MORL a dřívějších verzí) předpokládaly start stanice samostatně v bezpilotním režimu a posléze přílet posádek na transportních lodích. Projekt Gemini v roce 1966 dokázal, že spojování těles na oběžné dráze je nejen možné, ale lze jej provést s velkou dávkou jistoty třeba i na prvním obletu Země.

Ovšem s tím, jak se měnil koncept stanice a postupně také ubývalo finančních prostředků, které měl projekt přislíbeny, začal se tento aspekt provozu stanice postupně vytrácet. Nejprve měla stanice startovat už s připojenou pilotovanou lodí a až další směny měly provádět spojení na orbitě. Nakonec z programu MOL zbylo oproti původním rozmáchlým vizím víceméně torzo. V první fázi mělo být provedeno jen pět pilotovaných letů, přičemž stanice by byly jednorázové a po opuštění posádkou by zanikly v atmosféře. I tak zde ale byl jeden velmi zásadní problém. Jak se vlastně posádka dostane z transportní lodě do útrob hermetické části stanice?

Tento problém byl velmi zásadní, protože bez jeho vyřešení by byl projekt MOL zbytečný. Situaci navíc komplikoval fakt, že transportní loď Gemini-B byla umístěna na vršku startovní sestavy, tím pádem se museli oba muži přesunout směrem dozadu, navíc měl každý ze dvou členů posádky svůj separátní příklop, kterým do kabiny na rampě nastupoval. Postupně vykrystalizovaly čtyři hlavní varianty jejich přesunu, přičemž v dané době byla jedna varianta bláznivější než druhá.

Zvažované konfigurace pro přesun pilotů z Gemini B do stanice
Zdroj: popsci.com (kredit: NRO)

První variantou byl tunel, který by propojil průlezy na Gemini-B s průlezem do interiéru MOL, který by byl umístěn na boku stanice. Tunel měl být buď skládací nebo nafukovací, eventuálně kombinací obou možností. Na první pohled je jasné, že tento přístup by přinesl mnoho problémů a výzev. Už jen zajistit, aby tunel byl na styku s lodí a stanicí hermetický a aby si hermetičnost zachoval po rozložení nebo nafouknutí, by bylo samo o sobě extrémně náročné. Tuto variantu začala pro USAF velmi vážně rozpracovávat firma Goodyear.

Druhá varianta byla, co do komplikovanosti konstrukce, ještě o řád složitější. Předpokládala mechanismus, který by Gemini-B po navedení komplexu na orbitální dráhu sklopil vzad tak, aby průlezy na Gemini-B přiléhaly k průlezu na plášti stanice. S nadsázkou by vlastně bylo třeba komplex „přelomit“ v místech, kde byla Gemini-B k MOL připojena. Tento přístup byl opět na první pohled velmi složitý a i kdyby se jej podařilo realizovat, nesl by v sobě rizika, jež by vznikla v případě, že by se „lámací“ mechanismus porouchal během sklápění lodě.

Třetí zvažovanou možností by byl přechod posádky vnějškem za použití skafandrů. Oba piloti by museli přeručkovat po plášti lodě a vnějším průlezem vstoupit do interiéru stanice. Tentýž postup by musel být použit i na konci mise před odletem posádky. Znalým asi není třeba zdůrazňovat, že v polovině šedesátých let se jednalo o poměrně odvážnou možnost. Sovětský svaz měl v té době na kontě něco přes dvanáct minut strávených v otevřeném prostoru a Američané během misí Gemini zjistili, že to, co se zdálo být jednoduchou činností, není zdaleka až tak jednoduché, jak by se mohlo zdát. Opakované zkušenosti daly astronautům i dalšímu personálu NASA jasně najevo, že výstupy do otevřeného prostoru hrubě podcenili. Až ke konci roku 1966 se podařilo díky nácvikům v bazénu a změně filosofie ohledně fixačních bodů a tempa výstupů dosáhnout toho, že dotyčný už nebyl blízek tomu, aby během pobytu mimo kabinu vypustil duši.

Neznamenalo to však, že by při použití této varianty bylo vše bez problémů. Byť byla technika výstupů více či méně zvládnutá, přesto nešlo (a ani dnes nejde) z hlediska vynaložené energie o triviální záležitost. Pokud vezmeme v úvahu, že mise pilotů MOL měla trvat zhruba měsíc, byla každá minuta strávená pozorováním cílů velmi drahá. Unavení piloti, kteří by za sebou měli náročný start a neméně náročný přechod do stanice, by potřebovali nějakou dobu na regeneraci a oddech. Navíc nikdo netušil, jak bude vypadat lidský organismus po měsíci v prostředí mikrogravitace. Nebylo možné předem vědět, zda piloti nebudou na konci letu natolik oslabeni, že přestup zpět do transportní lodi vůbec nezvládnou.

A zapomínat nelze ani na fakt, že pro výstup do volného prostoru bylo třeba Gemini odhermetizovat. Byť na to byla loď konstruována, vždy se jednalo o jistou míru rizika. Chronicky problémový mechanismus zavírání a zajišťování příklopů se mohl postavit na zadní v nejméně vhodné chvíli. Během doby, kdy by byly příklopy otevřeny, by také bylo třeba zajistit odpovídající polohu komplexu v prostoru tak, aby na katapultážní křesla dopadaly co nejméně sluneční paprsky, čímž by mohlo dojít k přehřátí pyrotechnického katapultážního mechanismu a jeho nechtěné aktivaci. A podobných detailů bylo v tomto případě skutečně mnoho. Byla tady ale ještě poslední varianta, která však byla na první pohled nejšílenější ze všech.

Ona varianta předpokládala, že piloti přejdou do interiéru stanice průlezem ve dně lodi. Zdánlivě rozumné a elegantní řešení, které však skrývalo extrémně nebezpečný detail. Dno lodi totiž pokrýval tepelný štít, který byl klíčový pro zajištění bezpečného průletu atmosférou během přistávacího manévru. Narušení celistvosti štítu byl doslova šílený nápad, nad nímž si mnozí ťukali na čelo.

Rizik zde bylo více než dost. Co když se příklop v tepelném štítu na konci mise z nějakého důvodu nepodaří uzavřít? A když se už příklop nakrásně uzavře, co když bude mezera mezi příklopem a okolním tepelným štítem příliš velká a žár během návratu do atmosféry se tudy dostane ke konstrukci lodě, nebo možná až do kabiny? Zkrátka, vyříznout v tepelném štítu otvor a předpokládat, že návratová kabina přistane v pořádku a s živou posádkou, bylo podle všech tehdejších měřítek minimálně nezodpovědné, ne-li přímo pošetilé.

Napohled šílený nápad – příklop v tepelném štítu Gemini B
Zdroj: astronautix.com (kredit: Peter Bednar)

Přesto všechno nakonec volba padla právě na tuto poslední variantu. Nevýhody a rizika byly převáženy výhodami daného řešení. Nebylo by třeba přidávat na povrch stanice zařízení a mechanismy, nebylo třeba otevírat příklopy kabiny Gemini-B, celý přestup by se odehrával v rámci průřezu komplexu a možnost, že by během přechodu došlo k narušení hermetičnosti, či že by pro mechanickou poruchu nebylo možné přestup uskutečnit, v tomto případě prakticky neexistovala. Piloti by nemuseli tlakovat své skafandry a celá věc by proběhla v relativně komfortních podmínkách. Umístění průlezu do zadní stěny kabiny si však vyžádalo zásah do konstrukce lodě a bylo nutné toto řešení otestovat v reálných podmínkách. Na konstrukci i testy dojde řeč později.

Posledním příkladem, které si autor tohoto seriálu vybral jako demonstraci neobvyklých problémů a ne zcela přímočarých řešení, se kterými museli tvůrci stanice přijít, je testování optické sestavy, tedy jakéhosi srdce komplexu. Primární zrcadlo mělo průměr 1,8 metru a ve své době bylo největším zrcadlem svého druhu na světě. Ovšem s jeho velikostí korespondovala také velikost testovacího stavu v laboratoři, kde zrcadlo procházelo zkouškami.

V zásadě bylo zapotřebí několika velkých místností o délce deset metrů a hlavně o stejné výšce, tedy opět deset metrů. V rámci továrny firmy Kodak v Rochesteru by se jednalo o velmi výraznou stavbu a panovaly obavy z toho, že se náhodní kolemjdoucí nebo Rusové při analýze fotografií ze svých špionážních družic dovtípí, k čemu taková nezvyklá budova slouží. Tento problém se podařilo vyřešit poměrně jednoduše a přitom účinně.

Budova Camera Optical Assembly byla zbudována na ploše 13 120 m² a obsahovala hned několik laboratoří pro testování zrcadel. Zvenčí by ovšem nikdo nemohl odhadovat její účel z jednoho prostého důvodu. Ve skutečnosti totiž nad zem vykukovala pouze část budovy a zbytek byl zapuštěn pod úroveň terénu. Inu, selský rozum v nejčistší formě…

Tato řešení jsou pouze špičkou ledovce, který museli konstruktéři a vedení projektu zdolat na cestě ke vzniku stanice MOL. Tisíce malých, zdánlivě nevýznamných detailů, měsíce a roky práce, potu a úsilí všech zúčastněných však, jak již dnes víme, nedosáhly apogea, jak toho skutečného, tak v přeneseném smyslu slova. Paradoxně ještě dnes, po pěti dekádách po ukončení programu, jsou některé technické aspekty zahaleny rouškou utajování, které svorně dodržují všichni, kteří se na MOL podíleli.

Přesto je díky postupnému uvolňování informací možné nahlédnout pod ruce tvůrcům MOL a udělat si alespoň rámcově představu o tom, jak vlastně měla první americká orbitální stanice a vlastně celý komplex včetně nosné rakety vypadat…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

https://www.nro.gov/FOIA/MOL/MOL-Pics/
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Apollo_1_fire.jpg
https://www.popsci.com/app/uploads/2019/03/18/YDEPQAKI55OGBY5PCHIF3M7U2U.png (kredit: NRO)
http://www.astronautix.com/graphics/g/gembhatx.jpg (kredit: Peter Bednar)