Almaz – diamanty na orbitě (3. díl)

Stanice Almaz

Idea rozvědky z oběžné dráhy nebyla v polovině šedesátých let minulého století žádnou novinkou. Již od konce předchozího desetiletí se nad hlavami nic netušících obyvatel Sovětského svazu proháněly americké výzvědné družice a o pár let později pro změnu začaly pod americkou pokličku nahlížet sovětské stroje. Bouřlivý technologický rozvoj v oblasti kosmonautiky, ale také optiky, elektroniky a dalších oborů vyvolával u výzvědných služeb obou velmocí reakce srovnatelné s Pavlovovými psy. To, co se ještě včera zdálo být technologicky nedosažitelné, se dnes posunovalo do zóny konceptů a zítra již mělo být aplikovatelné v praxi. Sovětský svaz byl rozhodnut nenechat si ujet v tomto ohledu vlak a jak vojenské tak průmyslové a politické špičky sledovaly velmi pozorně počínání Američanů. Nemohlo jim tak uniknout, že US Air Force pracuje na projektu pilotované orbitální stanice. A jestliže jsou v něčem zainteresováni vojáci, je jasné, že využití stanice nebude tak docela ve prospěch mírového výzkumu, kterým se při veřejném představení programu oháněl prezident Johnson. Když tak konstrukční kancelář OKB-52 (od března 1966 přejmenovaná na CKBM) prostřednictvím svého ambiciozního šéfa Vladimira Čeloměje přišla s návrhem na vývoj podobné stanice, vojáci tuto ideu přijali okamžitě za svou. Už od úvodních fází existence programu Almaz byl například náčelník štábu vzdušných sil téměř denním hostem v Reutovu, kde měla kancelář CKBM své ústředí. V průběhu roku 1966 se při nesčetných jednáních a poradách postupně rodily požadavky, jež měly definovat podobu a styl fungování budoucí stanice.

Od konceptu k realitě

 

Precizování detailů ohledně technicko-taktických požadavků (TTP) na komplex Almaz trvalo několik měsíců a 5. října 1966 byly potvrzeny oficiálním dokumentem ministerstva obrany. Tyto požadavky poměrně přesně definovaly, jaké vybavení bude stanice mít a jaké výstupy by měla s tímto vybavením produkovat. V dokumentu jsou také definovány hlavní úkoly stanice: Almaz měl provádět komplexní sledování malých a částečně maskovaných cílů (odpaliště ICBM, letiště strategického letectva, vojenské přístavy, komplexy navádění protiraketových zbraní, komunikační uzly, vojenskoprůmyslové objekty, sklady a podobně).

Bylo vcelku jasné, že alespoň v kruhu zainteresovaných se na nějaké předstírání vědy příliš nehraje, posádka stanice měla mít program téměř výlučně zaměřený na vojenské položky v čele se snímkováním výše zmíněných míst, o které měla generalita eminentní zájem. Tomu měla být také podřízena orbitální dráha komplexu – TTP předpokládaly dráhu ve výšce zhruba 220 km, přičemž sklon dráhy měl činit cca 80° vzhledem k rovníku. Tento sklon byl kompromisem mezi možnostmi nosiče a rozmístěním cílů, na něž se měl Almaz zaměřovat. Naprostá většina území, o které měli vojáci zájem, ležela v oblasti, nad kterou měl Almaz létat.

Když už hovoříme o snímkování, Almaz měl disponovat špičkovou optickou aparaturou „Agat“. Teleskop, s nímž měla být spojena kamera, měl mít primární zrcadlo o průměru téměř dva metry a ohniskovou délku zhruba 10 metrů. Rozlišení této aparatury mělo teoreticky stačit na detekci předmětů o velikosti 35-50 cm. Pro pomoc při identifikaci zaznamenaných objektů měl pomoci optický dálkoměr a kosmonauti měli mít k dispozici také panoramatický optický hledáček, pomocí něhož by mohli navádět teleskop s co největší přesností. Veškerá optická aparatura měla být umístěna na výkyvném mechanismu, který měl za úkol kompenzovat relativní pohyb zemského povrchu.

Získaná data měla být k rukám analytiků doručována dvojím způsobem. Tam, kde záleželo především na rychlosti, s jakou se záběry měly dostat na Zem, měl být k dispozici radiokomunikační systém, který měl záběry předávat do řídicího střediska v reálném čase. Samozřejmostí byly jisté ústupky v rozlišení. Pokud daná data nebyla senzitivní z časového hlediska, měly být filmové materiály na Zem dopraveny buďto přímo s kosmonauty nebo pomocí speciální kapsle, která měla být schopna po odhození od stanice stabilizovat svou polohu, provést brzdicí impuls, proletět atmosférou a přistát na padáku pokud možno v předem určené zóně. Výhledově se také počítalo s dalšími rozšiřujícími doplňky, například s radarem se syntetickou aperturou pro sledování maskovaných cílů a snímání v noci nebo při zákrytu cíle oblačností.

Stanici měla podle původních představ obsluhovat tříčlenná posádka, jejíž pracovní rytmus měl fungovat zhruba v osmihodinových blocích – osm hodin spánku, osm hodin práce a osm hodin určených k tělocviku, hygieně, jídlu a osobnímu volnu. Sekvence těchto bloků by u jednotlivých členů posádky byly posunuty tak, aby optický systém byl využíván pokud možno neustále. Jeden kosmonaut měl vždy pracovat, druhý mu měl pomáhat a třetí měl v danou dobu spát.

Využívání lodě 7K-T Sojuz z konkurenční kanceláře CKBEM se Čelomějovým lidem příliš nezamlouvalo...

Využívání lodě 7K-T Sojuz z konkurenční kanceláře CKBEM se Čelomějovým lidem příliš nezamlouvalo…
Zdroj: flickr.com

Trochu zvláštně působí způsob, jakým se měla posádka na stanici dostat. Pokud si vážený čtenář pamatuje, v březnu 1966 mělo být příkazem ministra Afanasjeva započato s rozpracováváním stanice, jež měla být obsluhována prostřednictvím transportní lodi typu 7K, tedy stroje, který dodnes slouží pod označením Sojuz. Ovšem v rámci co nejrychlejšího uvedení stanic do provozu bylo plánováno realizovat jejich využívání ve dvou etapách. V první etapě měly mít stanice životnost zhruba 1-3 měsíce a na orbitální dráhu měly být vypouštěny společně s dedikovanou návratovou kabinou z dílny OKB-52, v níž měla být posádka. Ta by se na konci své směny v této kabině také vracela zpět na Zem. Druhá etapa pak předpokládala, že stanice budou na orbitě kroužit až rok, přičemž posádky se na jejich paluby měly dostávat společně se zásobami při separátních startech transportních lodí. Tyto lodě měly také zajišťovat zásobování stanic.

Poměrně záhy se však ukázalo, že první etapa bude jen velmi těžko realizovatelná. S tím, jak se postupně zpřesňovaly detaily zamýšleného komplexu, postupně bylo stále jasnější, že idea vypouštění stanice společně s posádkou má vážné trhliny. Nosnost Protonu nebyla nafukovací a pokud by skutečně byla návratová kabina připojena ke stanici, nebylo v silách nosiče tuto sestavu dovézt na určenou orbitální dráhu. Jedinou možností bylo velmi razantně omezit spektrum vybavení na palubě komplexu, což byl krok, do něhož se nikomu příliš nechtělo. Také fakt, že by stanice po odletu posádky také ukončila svou životnost, nebyl zrovna příznivý. Vypustit poměrně složitý a hlavně velmi drahý komplex, jen aby musel být po třech měsících práce nahrazen novým kusem nebylo pro sovětskou ekonomiku schůdné. Proto začaly být rozpracovávány plány, jež počítaly rovnou s druhou etapou využívání stanice – a tedy i se samostatně vypouštěnými transportními loděmi.

Plány to byly vskutku velkolepé, ve finální představě vojáků měla na orbitální dráze ve stejnou dobu kroužit „grupirovka“, tedy konstelace tvořená šesti (!) stanicemi na drahách o různém sklonu. Stanice by byly obsluhovány transportními loděmi, jež by zajišťovaly zásobování a dopravu tříčlenných posádek na stanice a zase zpět domů. Délka práce posádek by činila již zmíněných 90 dní. Eskadra stanic měla být schopna při nepřetržitém obydlení posádkami vydržet na orbitálních drahách až dva roky. Tato varianta z dnešního hlediska možná způsobuje lehké povytažení obočí nejednoho čtenáře, nicméně z dobového úhlu pohledu se jednalo o paradoxně efektivnější variantu, než tomu bylo u proponované první etapy. Zjednodušeně řečeno, za více peněz by zde bylo násobně více muziky. Plán na eskadru stanic byl pak posvěcen i z oficiálních míst, neboť byl zanesen do ustanovení ÚV KSSS a Rady ministrů ze dne 26. července 1966, kterým dostala CKBM za úkol začít s výzkumnými a projekčními pracemi na komplexu Almaz.

Ony práce však ani zdaleka nešly tak hladce, jak někteří čekali. Je dobré si uvědomit, že v té době šlo o extrémně komplexní a novátorský projekt (jako ostatně téměř všechno, co se v padesátých a šedesátých letech v kosmonautice rodilo). Plynulosti prací nepomáhala ani zvolená technická řešení, se kterými pracovníci CKBM a subdodavatelé přišli. A jeden z největších kamenů úrazu měl své kořeny v systému sovětských železnic a současně v aerodynamice.

Dříve, než si vážený čtenář začne ťukat na čelo, je záhodno vzít do úvahy způsob, jakým se rakety a jejich náklady dopravovaly z Moskvy na Bajkonur. V zásadě existují tři způsoby dopravy – letecky, po vodě a po souši. Doprava letadlem v případě tak velkého objektu, jakým je orbitální stanice, nepřipadala v úvahu, protože tak velkým letounem Sověti tehdy nedisponovali. Také doprava po vodě byla passé, protože, jak známo, Bajkonur leží v kazašských stepích a vhodná vodní cesta zde neexistovala (o co jednodušší postavení měli v tomto ohledu Američané, jejichž kosmodromy Cape Canaveral i Vandenberg leží v těsné blízkosti pobřeží). Proto zbývala jediná možnost – doprava po souši. A právě k tomu byly využívány železnice.

Bajkonur by bez železnic rozhodně nebyl proslulým kosmickým přístavem...

Bajkonur by bez železnic rozhodně nebyl proslulým kosmickým přístavem…
Zdroj: flickr.com (kredit: NASA HQ PHOTO)

Už v jednom z předchozích dílů byly popsány limity, které omezovaly maximální rozměry nákladu převáženého na železničních vagónech. Ovšem v případě Almazu znamenal maximální průměr 4,15 metru obrovský problém. Ohnisková vzdálenost teleskopu Agat měla činit deset metrů, pokud možno bez zlomů v optické ose. Takový monstrózní přístroj nebylo jednoduše možné do stanice vměstnat, aniž by byly bývaly narušeny ony rozměrové limity. A byť by byl přístroj dopravován na Bajkonur separátně, neexistoval způsob, jak jej umístit tak, aby nenarušoval aerodynamiku startovní sestavy v první fázi vzletu.

Řešení se nakonec našlo, jenže přineslo další horu problémů a výzev. Teleskop měl být při startu složen jako klasický skládací dalekohled a až na orbitální dráze měl být natažen na svou pracovní délku. To však kladlo obrovské nároky na konstrukci teleskopu a jeho obslužného mechanismu. I beztoho měli pracovníci Krasnojarského mechanického závodu, kde byl teleskop vyvíjen, plné ruce práce. Třeba jen na přesné řízené chlazení skleněného základu obrovského primárního zrcadla bylo zapotřebí několik měsíců. Jak práce pokračovaly, bylo stále více jasné, že vývoj a výroba Agatu se natáhne na dlouhé roky. A to byl velký problém, neboť vzhledem k termínům, které byly stanoveny v dokumentaci (předpokládalo se prvotní nasazení do konce šedesátých let), nebylo možné tak dlouho čekat. Nakonec se podařilo přijít na rozumný kompromis.

Almazy měly zprvu na svých palubách nést aparaturu „Agat-1“ (ona jednička označovala první etapu). Ta měla jako základ objektiv Kometa-11A, který byl v té době vyvíjen pro jednu řadu výzvědných družic. Ohnisková vzdálenost u Komety činila 6,375 metru a primární zrcadlo mělo průměr 0,88 metru. Takové rozměry již byly mnohem lépe zvládnutelné a byť rozlišení této aparatury nedosahovalo předpokládaných výkonů původního Agatu, schopnost zachytit objekty zhruba o rozměrech 2 metry dostačovala pro většinu úkolů. Současně měly pokračovat práce na původním Agatu, který měl posléze být nasazen ve druhé etapě exploatace stanic Almaz.

Postupně se dařilo řešit většinu klíčových problémů a na konci roku 1966 byl na světě předběžný návrh komplexu Almaz. Fyzická podoba návrhu obsahovala více než sto svazků dokumentace, na níž se krom CKBM podílelo dalších 25 konstrukčních kanceláří a výzkumných institutů. Další desítky svazků obsahovaly údaje o pozemní infrastruktuře, jež byla nutná k provozu stanic.

Od února 1967 zasedala speciální sedmdesátičlenná přejímací komise zřízená při Vojensko-průmyslové komisi a analyzovala doslova každý detail projektu. Během těchto seancí vyšel najevo jeden poměrně závažný nedostatek. Obsluha stanic a zásoby měly být dopravovány pomocí transportních lodí typu 7K, jež podle rezoluce ministra Afanasjeva z března minulého roku měla dodávat kancelář CKBEM (tak byla nyní nazývána OKB-1). Jenže tyto lodě nedisponovaly dostatečnou kapacitou a pokud by měla být stanice adekvátně zásobována, bylo by nutné provést start nákladní či transportní lodě každé tři týdny. To bylo samozřejmě zcela mimo možnosti jak CKBEM, tak sovětské ekonomiky jako celku. Navíc letové testy lodi 7K nezavdávaly mnoho důvodu k důvěře v tento stroj. 24. března 1967 byl nakonec předběžný návrh schválen jako celek s tím, že otázka transportních a zásobovacích lodí bude řešena separátně.

Finální podoba lodě TKS

Finální podoba lodě TKS
Zdroj: mykosmos.ru

Pro Čeloměje a jeho pracovníky to byl pomyslný impuls k tomu, aby začali pracovat na vlastním alternativním řešení ohledně transportních lodí. Vznikl tak projekt lodi TKS (Транспортный корабль снабжения – Transportní zásobovací loď). Loď TKS měla mít oproti Sojuzu několik významných výhod. V první řadě byla nepoměrně větší než její koroljovský protějšek. To znamenalo více místa pro zásoby a fotomateriál. Orientační systém měl být dimenzován tak, aby sama loď TKS byla schopna zajistit udržení komplexu v určené poloze v prostoru (klasická ukázka redundance, tedy slova, které se v souvislosti s kosmonautikou skloňuje na každém kroku). A hlavně – návratová kabina lodi TKS měla mít mnohem velkorysejší vnitřní rozměry, než tomu bylo u Sojuzu. Což znamenalo více místa pro dopravu exponovaných fotomateriálů zpět na Zem. Třešničkou na dortu měla být jistá míra znovupoužitelnosti návratové kabiny.

Je poměrně s podivem, že když plány na rozpracování TKS vešly v zainteresovaných kruzích ve známost, neobjevil se nikdo, kdo by Čeloměje „plácnul přes prsty“. Nutno ovšem přiznat, že podobné, napůl partyzánské, akce nebyly až tak výjimečné. Koneckonců Čeloměj na svou pěst vyvíjel například loď určenou pro oblet Měsíce a dokonce i LK-700, tedy modul určený pro přistání kosmonautů na Měsíci metodou přímého letu. Nikoho tím pádem asi nepřekvapí, že v jedné z hal CKBM začal koncem sedmdesátých let vznikat projekt malého raketoplánu LKS, konkurenta Buranu. Tento projekt však, stejně jako ty výše zmíněné, nikdy nedošel do fáze realizace a Čeloměj za něj dokonce dostal oficiální pokárání za „neautorizované práce“.

V případě TKS se však Čelomějovi podařilo vojenské a politické špičky přesvědčit o užitečnosti tohoto řešení, byť to nějakou dobu trvalo. Ustanovení ÚV KSSS a Rady ministrů z 21. července 1967 nicméně počítalo s dohotovením první stanice do konce roku 1968 s tím, že start by se měl odehrát někdy během následujícího roku a její provoz bude zajišťován pomocí lodí 7K z dílny CKBEM. Sestavu, navrhovanou Čelomějem (tedy kombinaci stanice a lodě TKS), se podařilo autorizovat až v červnu 1970.

První komplexy Almazu tedy měly být svým způsobem hybridním řešením, které vyžadovalo úzkou spolupráci dvou konstrukčních kanceláří, jejichž vzájemné vztahy nebyly zrovna ideální a, jak se posléze ukázalo, v průběhu času skutečně docházelo ke třenicím a sporům obou stran. Pro Vladimira Čeloměje ovšem červencová rezoluce znamenala dvě věci. V první řadě mohl, obrazně řečeno, „prásknout do koní“ a rozjet program OPS na plné obrátky. Na druhou stranu však termín uvedený v onom ustanovení byl až děsivě šibeniční. Na dokončení vývoje stanice zbýval jen rok a půl. A to Čeloměj ještě netušil, že o rok později právě z CKBEM přijde rána doslova pod pás…

 

(článek má pokračování)

 

Zdroje obrázků:

https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/salyut_launch_1_almaz_illustration_anatoly_zak.jpg (kredit: A. Zak via nasa.gov)
https://farm1.static.flickr.com/65/162182461_8db2b72f6c_o.jpg
https://www.flickr.com/photos/nasahqphoto/8840361058 (kredit: NASA HQ PHOTO)
http://mykosmos.ru/wp-content/uploads/2016/01/tks.jpg (kredit: Novosti kosmonavtiki)

Print Friendly, PDF & Email
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

15 komentářů ke článku “Almaz – diamanty na orbitě (3. díl)”

  1. Branislav Pecho napsal:

    Dobrý deň pán Šamárek,
    Ako vždy vynikajúce „počteníčko“ tejto zaujímavej histórie.
    Zaujímalo by ma, či sovieti neuvažovali aj o polárnych dráhach, aj keď mi je jasné, že z Bajkonuru by to bolo problematické, ak nie nemožné. Mohli by tak ale nahradiť tri paralelné stanice na orbite.
    Ďakujem.
    BP

    • Ondřej Šamárek napsal:

      Díky moc! 😉
      Co se týče polárních drah, podle toho, co vím, je v souvislostí s Almazy Sověti seriózně nezvažovali. Problematické by byly jednak dopadové zóny (byť dnes již existuje dohoda mezi Ruskem a Kazachstánem právě na margo těchto zón), ale hlavně nosnost Protonu. Pro polární dráhy by bylo nejspíše zapotřebí radikálních úprav stanice, eventuálně očesání vybavení, do čehož se asi nikomu moc nechtělo.

      • Branislav Pecho napsal:

        Ďakujem za odpoveď.
        Ešte k tým polárnym dráham. Dopadové zóny ma vôbec nenapadli, ďakujem za rozšírenie vedomostí. Skôr som myslel, že dôvodom mohli byť vysoké energetické nároky na raketu. Čiste hypoteticky, máte nejaké informácie o teoretickej nosnosti či už Protonu, alebo Sojuzu na takéto dráhy? Trocha som pátral, avšak bez výsledku. Růžička a Popelínsky mlčia a internet tiež
        Verím však vo Vaše fenomenálne znalosti histórie kozmonautiky, tak hádam, že sa niečo dozviem. I keď mi použitie týchto rakiet polárne dráhy pripadá nereálne.

        • Ondřej Šamárek napsal:

          Moje znalosti rozhodně fenomenální nejsou, koneckonců při psaní se občas až stydím za to, co všechno neznám. 🙂
          A mezi věci, které neznám, patří i ty údaje o teoretické nosnosti Protonu na polární dráhy. Zkusil jsem krátce pohledat, ale bezvýsledně. Navíc si nejsem jist, jestli to vůbec někdo zkoušel počítat, protože rampy pro něj jsou jen na Bajkonuru, kde je svízel s těmi dopadovými plochami. Možná časem na něco narazím.
          Sojuzy na polární dráhy startují z Plesecka, Vostočného a z Guayany, přičemž z Guayany se vynášejí na dráhy blízké polárním náklady i přes 5 tun.

        • Radim Pretsch napsal:

          Dopadové zóny v SSSR problém určitě nebyly. Potřeby armády tam měly absolutní prioritu, zájmy občanů nikoho nezajímaly.

          Problém byl v chybějícím výkonu nosné rakety.

          • Ondřej Šamárek napsal:

            Dopadové zóny problémem byly. Kapustin Jar, Bajkonur i Pleseck byly vybírány podle kritérií, z nichž jedno se týkalo právě i dopadových zón.

          • Radim Pretsch napsal:

            Jejich odlehlost byla definována pověstnou ruskou paranoidní snahou o utajení. Nikoliv ohledem na místní obyvatele.

            Pokud by se armáda rozhodla létat z Bajkonuru na polární dráhu, obyvatele v dopadových oblastech by prostě přesunuli jinam. Koridory by navíc vedly nad centrální Sibiř, což situaci zjednodušuje. A i kdyby, místa je v Rusku dost.

            Nosnost Protonu na polární dráhu mohla být 16-18 tun (?) A to bylo určitě málo.

          • Ondřej Šamárek napsal:

            Umístění dnešního kosmodromu Bajkonur bylo v prvé řadě definováno nutností mít takový koridor, po jehož délce by mohly rádiové stanice sledovat a navádět rakety. Ve druhém plánu byly faktorem dopadové zóny hlavic a dopadové zóny odhozených stupňů. Jedna z navrhovaných lokací byla okolo Kapustin Jaru, jenže to ztroskotalo právě na dopadových zónách stupňů raket (navíc byly problémy s rádiovou viditelností po trase). Další návrh měl například lokaci v okolí Stavropolu, které je na očích rozhodně víc než centrální Kazachstán.
            Je sice hezké říci, že se obyvatelstvo přesune, ovšem jednak to stojí docela hodně peněz a navíc by se tím pádem musel přesouvat i průmysl a podobně. A severně Bajkonuru po trase pár velkých sídel je.

  2. Filipito napsal:

    Dobrý den, pane Šamárku,
    děkuji za další parádní článek (a seriál).

    Takový cliffhanger vám seriáloví scénáristé můžou jen závidět.

  3. Vit Blahous napsal:

    Tisíceré díky za parádní čtení! A moc prosím o samostatný článek o Čelomějových „neautorizovaných pracích“ 🙂

  4. Libor Lukačovič napsal:

    Ondro, výborný diel! 🙂

    P.S.: TKS si videl na vlastné oči, alebo aspoň jej model?

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.