Vesoljska doba dopolnila 60 let

Prvi umetni satelit Sputnik, ki je sprožil vesoljsko tekmo, bi te dni dopolnil šest desetletij.

Objavljeno
13. oktober 2017 13.32
Miloš Krmelj
Miloš Krmelj

Sputnik I je začel vesoljsko dobo, potem ko ga je 4. oktobra 1957 Sovjetska zveza izstrelila v orbito okoli Zemlje. Zgodovina sicer razkriva, da je bila ideja o takem programu prisotna že več let pred tem tudi na drugi strani Atlantika, a Sovjeti so jo prvi uspeli uresničiti.

Ideja o izdelavi umetnega satelita Zemlje seže na začetek dvajsetega stoletja. Z njo so se ukvarjali različni teoretiki, posebno še sredi in konec dvajsetih let omenjenega stoletja, med njimi Hermann Oberth, Robert Goddard in tudi slovenski raziskovalec Hermann Potočnik Noordung.

Do konca druge svetovne vojne je obstajala že tehnologija, ki je bila potrebna, da se kaj takega tudi teoretično doseže. V ZDA sta na tem področju delala Robert Goddard in Roger Malina, v Sovjetski zvezi se je s tem ukvarjal Sergej Koroljov. V Nemčiji pa je Hitler podpiral razvoj raket dalj časa in tudi na precej višji ravni, kot kjerkoli drugje na svetu. Njegova raketa V-2 je bila neverjetni tehnični in tehnološki dosežek.

Velika vloga nemških znanstvenikov

Konstruktor V-2 je bil mlad nemški raketni strokovnjak Wernher von Braun, ki je po koncu vojne postal ameriški ujetnik (nemške znanstvenike so po končani vojni zajeli Američani, Sovjeti, Francozi in Angleži). Ameriški FBI je vedel za povezavo med von Braunom in zloglasnim SS. Ravno tako je bilo dokumentirano izdelovanje raket z uporabo suženjske delovne sile, ki je morala to delo opravljati v najsurovejših pogojih. To pa ni preprečavalo, da je z von Braunom v ZDA prešla tudi tehnologija.

Leta 1946 ali več kot deset let pred Sputnikom, so bile v ZDA že predstavljene prve ideje o umetnih satelitih. Pri tem von Braun ni imel nobene besede. Šlo je za programe, ki sta jih podpirala ameriška vojna mornarica in tudi vojno letalstvo. Po drugi strani pa teh zamisli ni podpirala kopenska vojska.

Na splošno je bila ameriška vojska takrat zelo zainteresirana za medcelinske balistične rakete ali ICBM – ki pa bi jih zelo hitro lahko spremenili v satelitske nosilne rakete, saj razlika med njimi ni bila velika. Vendar so bile te, na papirju postavljene ideje, za take rakete premajhne, da bi nosile takrat več ton težke atomske bombe. Tako se je delo na tem področju ustavilo leta 1948.

V Sovjetski zvezi so kmalu po drugi svetovni vojni razvili zgodnje balistične izstrelke. Njihovi strokovnjaki so izkoristili veščine nemškega raketnega strokovnjaka in von Braunovega pomočnika Helmuta Groettrupa. Že leta 1948 so imeli raketo R-3, ki bi že lahko bila satelitska nosilna raketa, vendar programa niso nadaljevali in so ga ustavili. Stalin se še ni odločil, ali nadaljevati razvojem raketne tehnologije ali ne. Znano je, da so Sovjeti takrat kopirali nemško V-2 in tako naredili različici R-1 in R-2.

Sergej Koroljev s psičko Lajko, prvim potnikom v vesolje. Foto: Nasa

Nekako do leta 1952 sta obe nemški ekipi v obeh državah dali na voljo vse svoje znanje. Izdelali so tudi že balistične izstrelke kratkega dosega. V ZDA je von Braun je začel razvijati raketo Redstone, v Sovjetski zvezi pa so razvili R-5. Nemce so nato v Sovjetski zvezi poslali domov, saj so zdaj dobili vse njihovo znanje in jih niso več potrebovali.

S tem, ko se je manjšala velikost atomskih bomb, je to dovoljevalo in omogočalo razvoj medcelinskih balističnih izstrelkov ali ICBM. Tako se je v ZDA začel program rakete Atlas in v Sovjetski zvezi medcelinski balistični izstrelek R-7. Glavno vlogo pri tem je imel Sergej Koroljov. Že čez nekaj let so tudi razvili možnost z eno teh raket izstreliti mali umetni satelit. Pot za prihod vesoljske dobe je bila s tem odprta.

Mednarodno geofizikalno leto

Leto 1957 je bilo tedaj razglašeno za Mednarodno geofizikalno leto (IGY). Znanstveniki s celega sveta naj bi takrat koordinirali prizadevanja, da bi zbrali temeljne podatke, potrebne za razumevanje okolja planeta, saj ni bilo nič znanega o vesoljskem prostoru zunaj atmosfere Zemlje. Z instrumenti opremljen umetni satelit bi bil idealno sredstvo, da se kakovostno poveča tako znanje. Hkrati je bil čas Mednarodnega geofizikalnega leta tudi čas, ko naj bi se prvič preizkušalo ICBM.

V ZDA so trije rodovi vojske tekmovalno in ločeno predlagali tri programe, ki naj bi v času Mednarodnega geofizikalnega leta v vesolje spravili znanstveni satelit. Von Braunova skupina pri kopenski vojski je predlagala projekt Orbiter. Zanj bi uporabili raketo Redstone in več višjih stopenj, ki bi jih sestavljale male rakete Sergeant na trdo gorivo. Uporabili bi torej že obstoječo opremo in bi lahko izstrelili satelit že leta 1956. Šlo je gotovo za najcenejši in tudi najmanj tvegan program. Mornariški raziskovalni laboratorij je predlagal program Vanguard z novo satelitsko nosilno raketo, vojaško letalstvo pa je predlagalo ICBM Atlas A, ki naj bi bil opremljen še z višjo stopnjo.

Administracija takratnega ameriškega predsednika Dwighta Eisenhowerja je imela politični program, ki je dejansko vplival na izbor. ZDA naj bi v vesolje poslala »civilni satelit«, ki bi tako postavil pravni temelj o svobodi v vesolju in pri Sovjetih ne bi sprožil nasprotovanja. Eisenhower je 26. maja 1956 pooblastil strokovnjaka Homerja Stewarta za vodenje tajnega odbora, ki naj bi izbral najboljšo rešitev. Ta se je avgusta 1956 odločil, da bo pri tem programu dobil prednost projekt Vanguard iz mornariškega raziskovalnega laboratorija. Von Braun in njegov nadzornik, general John Medaris, sta se dolgo in trdo upirala tej odločitvi, kljub prepričevanju, naj opustita nasprotovanje. Nazadnje sta doživeli, da so jima prepovedali načrte o izstrelitvi satelita.

V Sovjetski zvezi so se začele študije o umetnem satelitu 26. maja 1954 v uradu Koroljeva in pod vodstvom Mihaila Tihonravova. Koroljov je takrat že razvijal raketo R-7. Zanjo je že bilo očitno, da bi lahko bila satelitska nosilna raketa, saj bi v orbito lahko spravila več kot 1500 kilogramov težak tovor. Toda vrhovi oblasti so želeli, da program dela na satelitu ne bi motil dela na prednostnem programu balističnih izstrelkov.

Tako so sovjetski strokovnjaki tudi sami proučevali različne možnosti. Te so zadevale rakete R-5 in R-11 in tudi možnost uporabe raket na trdo gorivo. Na koncu je bilo sklenjeno, da je samo R-7 raketa take vrste, ki bi lahko opravila izstrelitev umetnega satelita v času Mednarodnega geofizikalnega leta. Pri tem ne bi bilo treba razvijati nobene nove rakete.

Sergej Koroljev je dobil nejevoljno odobritev partijskega vodje Nikite Hruščova, da lahko razvija satelit za R-7. Januarja leta 1956 je strokovnjak Mihail Tihonravov že začel pripravljati podrobne zasnove za prve satelitske tovore.

Bi Američani v vesolje lahko poslali prvi satelit?

Von Braun je 20. septembra 1956 izstrelil prvo poskusno večstopenjsko raketo Jupiter C. Dosegla je višino 1096 kilometrov in preletela razdaljo 5300 kilometrov ter dosegla 18-kratno hitrost zvoka. Imela je štiri stopnje. Zadnja stopnja je bila inertna ali neaktivna ter opremljena z devetimi kilogrami instrumentacije. Če bi bila zadnja stopnja aktivna, bi raketa lahko imela dovolj veliko hitrost, da bi zadnja stopnja postala umetni satelit Zemlje. Tako bi lahko imeli Američani v orbiti prvi mali umetni satelit več kot eno leto pred Sovjeti. Nadaljnje uspešne poskuse s to raketo so opravili še maja in avgusta 1957.

Naslovnica Komsomolske Pravde na dan izstrelitve Sputnika I. Foto: Wikipedia

Skupina pri programu Vanguard je naletela na številne težave. Opremo je bilo treba ponovno predelati. Stroški so se nenehno večali in se od prvotnih 12 milijonov dolarjev napihnili na sto milijonov dolarjev. Von Braunov šef general Mendaris je menil, da bi njihova skupina v nekaj tednih lahko izstrelila satelit za manj kot pet milijonov dolarjev. Programu Vanguardje je tako grozilo, da ga bodo ukinili.

V Sovjetski zvezi pa se je začel zajeten program z R-7. Leta 1956 so začeli graditi velik izstrelni kompleks v Bajkonurju v takratni republiki Kazahstan. V tovarnah so preizkušali podsisteme R-7.Postavilo se je tudi omrežje za spremljanje satelitov. Spomladi leta 1957 so že začeli testirati R-7. Po dveh uspešnih testih je Koroljov dobil dovoljenje za iztrelitev satelita.

Vendar pa se je izstrelitev zavlekla, saj so kljub napredku na veliki in zapleteni raketi nastajale zamude pri razvoju satelita. Kazalo je že, da bo raketa prej pripravljena, kot pa satelit. Šlo je za velik znanstveni satelit, ki je tehtal več kot 1000 kilogramov in je bil opremljen z raznovrstno znanstveno opremo. Koroljov se je zato odločil, da bo prav na hitro izdelal dva manjša in enostavnejša satelita, Sputnik 1 in Sputnik 2 (veliki znanstveni satelit, ki je bil izstreljen leta 1958, je dobil ime Sputnik 3).

Kar nekaj izstrelitev R-7 ni bilo uspešnih. Tako je bila 15. maja izstreljena R-7, ki je letela samo 98 sekund in nato razpadla. Pri enem od naslednjih testov je raketa letela samo 33 sekund. Končno je bil uspešen polet 21. avgusta 1957. Prav tako je bil uspešen poskus 7. septembra 1957. Pot je bila tako odprta za prvi poskusni orbitalni polet, ki se je zgodil 4. oktobra 1957, ko je Sovjetska zveza kot prva država na svetu v vesolje izstrelila Sputnik 1. S to izstrelitvijo se je začela vesoljska doba.

Vpliv izstrelitve – najprej propagandni

Izstrelitev satelita, ki je najprej uspela Sovjetski zvezi, je imela velik propagandni učinek. Sovjetska zveza in komunizem sta se preostalemu svetu pokazala kot sila, ki ima napredno tehnologijo.

Sovjetski uspeh je presenetil ameriško vojsko, ki še ni bila prepričana o vojaški uporabnosti satelitov. Seveda pa je bil tudi velik šok za administracijo predsednika Dwighta Eisenhowerja, ki je v programu razvoja satelita videl samo znanstveni pomen. Von Braun sam se je takrat novinarjem pritožil, da bi ZDA lahko imele prvi satelit v orbiti že leto dni pred Sovjetsko zvezo, če ga ne bi omejevali in zadrževali pri njegovem programu.

Že slab mesec za tem (2. novembra 1957) je Sovjetska zveza v orbito izstrelila še drug satelit. 508 kilogramov težak Sputnik 2, ki je imel na krovu tudi prvo živo bitje – psičko Lajko. Vesoljska doba je tako na široko vstopila v naše življenje.

Kaputnik

Decembra istega leta so prvi poskus izstrelitve satelita v orbito izvedle tudi ZDA, in sicer v programu Vanguard. Šlo je za droben, vsega 1,5 kilograma težak satelit. Vendar je raketa skoraj takoj po vzletu eksplodirala na izstrelni ploščadi. Satelit je eksplozijo prestal nepoškodovan, padel je na tla izstrelišča in začel oddajati radijski signal (zdaj je razstavljen v znamenitem muzeju letalstva in vesolja v Washingtonu). Po tem neuspehu je bilo ameriško ponižanje popolno.

Ameriški časopisi so to ponižanje in sramoto omenjali z različnimi naslovi: Kaputnik, flopnik, opsnik, stayputnik, med katerimi se je najpogosteje omenjal Kaputnik. Nekaj dni pozneje si je ZDA s porogljivim, zajedljivim in poniževalnim mnenjem privoščil še takratni ambasador Sovjetske zveze v Združenih narodih, ko je dejal, da zdaj lahko ZDA zaprosijo iz posebnega sklada ZN, ki je namenjen nerazvitim državam in državam v razvoju.

Von Braun je takrat dal izjavo, da satelit lahko izstreli v dveh mesecih po odobritvi. Res mu je uspelo dobiti dovoljenje, da uporabi Redstone s tremi višjimi raketnimi stopnjami na trdo gorivo. Prvi ameriški umetni satelit Explorer I, imenovan tudi Explorer A, je v orbito poletel 1. februarja 1958. Raketa Redstone je bila skoraj desetkrat lažja od sovjetske R-7.

Po še eni ponesrečeni izstrelitvi je tudi satelit Vanguard 1 17. marca 1958 le poletel v vesolje. Decembra istega leta je v vesolje z enostavnim komunikacijskim sistemom poletel tudi Atlas B. Tako, so do konca leta 1958 vse tri nekdaj predlagane ameriške satelitske nosilne rakete v orbito spravile male satelitske tovore.

Izpeljanke znamenite rakete R-7 so še vedno v uporabi. Program Vanguard se je sicer končal že leta 1959, vendar pa Vanguard 1 še vedno kroži okrog Zemlje. Prvi sateliti Sputniki in Explorerji pa so že davno končali svoje delo in doživeli svoj ognjeni konec v atmosferi Zemlje. Vesoljska tekma se je enako intenzivno nadaljevala še vse do razpada Sovjetske zveze.