Jak wielkim osiągnięciem było lądowanie człowieka na Księżycu?
Na starcie wyścigu kosmicznego Stany Zjednoczone zostały sporo w tyle. Związek Radziecki jako pierwszy umieścił na orbicie sztucznego satelitę, a potem wysłał poza Ziemię pierwszego człowieka. Miesiąc po locie Jurija Gagarina w kwietniu 1961 r. prezydent John F. Kennedy wygłosił przemówienie wzywające naród amerykański do zdobycia Księżyca (1).
- Uważam, że nasz naród powinien zobowiązać się do tego, iż zanim skończy się obecna dekada, osiągniemy cel, jakim jest lądowanie człowieka na Księżycu i jego bezpieczny powrót na Ziemię - powiedział.
Kongres ostatecznie przeznaczył prawie 5% budżetu państwa na działania NASA, aby Ameryka mogła "dogonić i przegonić" ZSRR.
Amerykanie wierzyli, że ich kraj jest technologicznie lepszy od ZSRR. W końcu to naukowcy występujący pod flagą USA rozbili atom i stworzyli broń nuklearną, która zakończyła II wojnę światową. Gdy jednak oba rywalizujące ze sobą państwa posiadały już ogromne arsenały broni jądrowej oraz bombowce dalekiego zasięgu, sukcesy kosmiczne ZSRR wywołały obawy, że wróg opracuje nowe satelity, większe głowice bojowe, stacje kosmiczne itp., które zagrożą Stanom Zjednoczonym. Lęk przed dominacją wrogiego imperium komunistycznego był wystarczająco silną motywacją, aby ruszyć na poważnie z programem kosmicznym.
W grę wchodził też międzynarodowy prestiż USA jako mocarstwa. W globalnym przeciąganiu liny między wolnym światem, któremu przewodziły Stany Zjednoczone, a krajami komunistycznymi, na czele z ZSRR, dziesiątki rozwijających się mniejszych państw nie było zdecydowanych, po której stronie się opowiedzieć. W pewnym sensie czekały one, aby zobaczyć, kto ma szansę zdobyć przewagę, i dopiero wtedy stanąć po stronie zwycięzcy. Prestiż i przewaga technologiczna przekładały się też na sprawy gospodarcze.
Wszystko to zdecydowało, że amerykański Kongres zgodził się na tak gigantyczne wydatki. Kilka lat później, jeszcze zanim "Orzeł wylądował", już było jasne, że Ameryka wygra ów etap kosmicznego wyścigu. Jednak wkrótce po osiągnięciu lunarnego celu dotychczasowe priorytety straciły na znaczeniu, a zasoby finansowe NASA zostały zredukowane. Potem były już stale cięte, aż do poziomu 0,5% budżetu USA w ostatnich latach. Agencja co jakiś czas wysuwała wiele ambitnych planów wznowienia załogowych lotów poza niską orbitę Ziemi, jednak politycy już nigdy nie byli tak hojni jak w latach 60.
Dopiero niedawno pojawiły się sygnały, że sytuacja może się zmienić. Podłoże nowych śmiałych planów jest znów polityczne, a także w dużym stopniu - militarne.
Sukces dwa lata po tragedii
20 lipca 1969 r. - osiem lat po tym, jak prezydent John F. Kennedy ogłosił narodowy plan wysłania do końca lat 60. człowieka na Księżyc - amerykańscy astronauci Neil Armstrong i Edwin "Buzz" Aldrin w ramach misji Apollo 11 wylądowali tam jako pierwsi ludzie w historii.
Około sześć i pół godziny później Armstrong stał się pierwszym homo sapiens, który postawił na Księżycu stopę. Gdy wykonał swój pierwszy krok, wypowiedział słynne zdanie o "małym kroku dla człowieka, ale wielkim kroku dla ludzkości" (2).
Tempo prac w programie Apollo było bardzo duże. Podziwiamy je zwłaszcza teraz, gdy obserwujemy niekończące się i nieustannie przedłużane programy NASA, które wydają się od tamtych pionierskich poczynań znacznie prostsze. Choć pierwsze wizje księżycowego lądowania wyglądają dziś na egzotyczne (3), to już w 1966 r. - czyli po zaledwie pięciu latach pracy międzynarodowego zespołu naukowców i inżynierów - agencja przeprowadziła pierwszą bezzałogową misję Apollo, testując integralność strukturalną proponowanego zestawu rakiet nośnych i statków kosmicznych.
Kilka miesięcy później, 27 stycznia 1967 r., w centrum Kennedy Space Center w Cape Canaveral na Florydzie wydarzyła się tragedia, która dziś, jak się wydaje, przedłużyłaby projekt o całe lata. Podczas załogowego testu startowego statku kosmicznego Apollo i rakiety Saturn wybuchł pożar. Zginęło trzech astronautów - Virgil (Gus) Grissom, Edward H. White oraz Roger B. Chaffee. W latach 60., przed udanym lotem na Księżyc, śmierć poniosło jeszcze pięciu innych amerykańskich astronautów, ale nie było to związane bezpośrednio z czynnościami przygotowującymi program Apollo.
Warto dodać, że w analogicznym okresie, jak przynajmniej wynika z oficjalnych danych, zginąć miało tylko dwóch kosmonautów radzieckich. Oficjalnie poinformowano wtedy jedynie o śmierci Władimira Komarowa - w 1967 r., w misji orbitalnej Sojuza 1. Wcześniej zaś, podczas testów na Ziemi, jeszcze przed lotem Gagarina, zginął Walentin Bondarienko, ale fakt ten ujawniono dopiero w latach 80. Tymczasem o licznych śmiertelnych wypadkach kosmonautów sowieckich krążą do dziś legendy.
James Oberg zebrał je wszystkie w swojej książce "Pioneering Space". Siedmiu kosmonautów miało zginąć jeszcze przed lotem Jurija Gagarina, przy czym jeden, o nazwisku Ledowski, już w 1957 r.! Potem miały być kolejne ofiary, w tym śmierć drugiej po Walentynie Tiereszkowej kobiety w kosmosie, w 1963 r. Po tragicznym wypadku Apollo 1 amerykański wywiad miał raportować o pięciu śmiertelnych w skutkach radzieckich wypadkach w kosmosie i sześciu na Ziemi. Nie są to oficjalnie potwierdzone informacje, jednak z powodu specyficznej "polityki informacyjnej" Kremla więcej się domyślamy, niż wiemy. Podejrzewamy, że ZSRR podjął rękawicę w wyścigu na Księżyc, ale ilu ludzi zginęło, zanim tamtejsi decydenci zrozumieli, że nie uda się wyprzedzić USA? Cóż, to być może zostanie już tajemnicą na zawsze.
"Orzeł wylądował"
Pomimo początkowego niepowodzenia i ofiar w ludziach program Apollo był kontynuowany. W październiku 1968 r. Apollo 7, pierwsza załogowa misja programu, przeleciał wokół Ziemi i z sukcesem przetestował wiele zaawansowanych systemów potrzebnych do przeprowadzenia podróży i lądowania na Księżycu. W grudniu tego samego roku, Apollo 8 zabrał trzech astronautów na orbitę wokół Księżyca, a w marcu 1969 r. w misji Apollo 9 sprawdzono na orbicie Ziemi działanie modułu księżycowego. W maju trzej astronauci Apollo 10 zabrali w misji treningowej pierwszy kompletny statek kosmiczny Apollo wokół Księżyca.
W końcu, 16 lipca 1969 r. z Kennedy Space Center wystartował Apollo 11 (4) z Armstrongiem, Aldrinem i tym trzecim, który potem czekał na nich na orbicie wokółksiężycowej - Michaelem Collinsem. Po przebyciu 300 tys. km w 76 godzin, statek wszedł na orbitę Srebrnego Globu 19 lipca. Następnego dnia, o godzinie 13:46 czasu Wschodniego Wybrzeża USA, moduł lądujący Eagle, z Armstrongiem i Aldrinem na pokładzie, odłączył się od modułu statku głównego. Dwie godziny później Orzeł rozpoczął zejście na powierzchnię księżycową, a o 16:17 dotknął południowo-zachodniej krawędzi Morza Spokoju. Armstrong natychmiast wysłał wiadomość radiową do Kontroli Misji w Houston w Teksasie: "Orzeł wylądował".
O 22:39 Armstrong otworzył właz modułu księżycowego. W miarę jak schodził po drabinie modułu, kamera telewizyjna dołączona do statku rejestrowała jego postępy i przesyłała sygnał na Ziemię, gdzie w telewizorach śledziły to setki milionów osób. O 22:56 Armstrong zszedł z drabiny i postawił stopę na księżycowym gruncie. Aldrin dołączył do niego 19 minut później i razem zrobili zdjęcia terenu, zamocowali amerykańską flagę, przeprowadzili kilka prostych testów naukowych i rozmawiali z prezydentem Richardem Nixonem za pośrednictwem Houston.
Do godziny 1:11 w nocy, 21 lipca, obaj astronauci wrócili do modułu księżycowego zamykając za sobą właz. Następne godziny spędzili w środku, wciąż stacjonując na powierzchni Księżyca. O godzinie 13:54 Orzeł rozpoczął powrót do modułu dowodzenia. O 17:35 Armstrong i Aldrin z powodzeniem zadokowali do statku, a o 12:56 22 lipca Apollo 11 rozpoczął swoją powrotną podróż do domu, bezpiecznie wodując dwa dni później na Oceanie Spokojnym.
Godziny przed tym, jak Aldrin, Armstrong i Collins wystartowali na swoją misję, kilkaset kilometrów od miejsca posadzenia Orła rozbiła się na Księżycu radziecka sonda Luna 15, w ramach programu zapoczątkowanego przez ZSRR jeszcze w 1958 r. Kolejna wyprawa zakończyła się sukcesem - Luna 16 okazała się pierwszą zrobotyzowaną sondą, która wylądowała na Księżycu i dostarczyła próbki z powrotem na Ziemię. Następne radzieckie misje umieściły na Srebrnym Globie dwa księżycowe łaziki.
Po pierwszej wyprawie Aldrina, Armstronga i Collinsa nastąpiło jeszcze pięć kolejnych udanych lądowań księżycowych (5) oraz jedna misja z kłopotami - Apollo 13, w której do lądowania nie doszło. Ostatni chodzący po Księżycu astronauci - Eugene Cernan i Harrison Schmitt, z misji Apollo 17 - opuścili powierzchnię Księżyca 14 grudnia 1972 r.
7-8 dolarów z jednego dolara
W program Apollo zaangażowanych było ok. 400 tys. inżynierów, techników i naukowców, a łączny koszt miał wynieść 24 mld dolarów (blisko 100 mld dolarów według dzisiejszej wartości); choć czasami podaje się kwotę nawet dwukrotnie wyższą. Koszty były ogromne, ale według wielu opinii korzyści - zwłaszcza jeśli chodzi o postęp i transfer technologii do gospodarki - okazały się większe, niż się nam na co dzień wydaje. W dodatku trwają do tej pory. Ówczesna praca inżynierów NASA wywarła ogromny wpływ na elektronikę i systemy komputerowe. Bez badań i rozwoju oraz ogromnych nakładów państwa w tamtym czasie, takie firmy jak choćby Intel mogłyby w ogóle nie powstać, a ludzkość prawdopodobnie nie spędzałaby dziś tyle czasu przy laptopach i smartfonach, na Facebooku i Twitterze.
Powszechnie wiadomo, że technologia opracowana przez naukowców NASA rutynowo przenika do produktów opracowywanych w robotyce, sprzęcie komputerowym i oprogramowaniu, nanotechnologii, aeronautyce, transporcie i służbie zdrowia. Zdaniem Scotta Hubbarda, który zanim stał się pracownikiem naukowym Uniwersytetu Stanforda, pracował przez dwadzieścia lat w NASA, każdy dolar, który rząd USA inwestuje w prace tej agencji, zamienia się w dłuższej perspektywie na 7-8 dolarów w towarach i usługach wytwarzanych na rynku.
Daniel Lockney, redaktor naczelny "Spinoff", corocznej publikacji NASA, opisującej wykorzystanie technologii NASA w sektorze prywatnym, przyznaje, że postępy poczynione podczas misji Apollo były oszałamiające.
"Dokonano niezwykłych odkryć w dziedzinie nauki, elektroniki, lotnictwa i inżynierii, a także technik rakietowych", pisze. "Było to być może jedno z największych osiągnięć inżynieryjnych i naukowych wszech czasów".
Lockney przytacza w swoim artykule kilka przykładów wiążących się z misją Apollo. Oprogramowanie zaprojektowane do zarządzania złożoną serią systemów na pokładzie kapsuł kosmicznych stało się przodkiem oprogramowania stosowanego obecnie w urządzeniach do obsługi kart kredytowych w handlu detalicznym. Kierowcy samochodów wyścigowych i strażacy używają dziś chłodzonych cieczą ubrań opartych na urządzeniach stworzonych dla astronautów Apollo do noszenia pod kombinezonami kosmicznymi. Liofilizowana żywność opracowana dla astronautów Apollo do jedzenia w kosmosie jest teraz wykorzystywana w wojskowych racjach polowych, znanych jako MRE, oraz jako część sprzętu ratunkowego. A rozwiązania te są przecież w sumie drobiazgiem w porównaniu z rozwojem technologii układu scalonego i spółek Doliny Krzemowej, które były bardzo ściśle związane z programem Apollo.
Jack Kilby (6) z firmy Texas Instruments pierwszy działający układ scalony zbudował dla Departamentu Obrony USA oraz NASA. Zdaniem Lockneya, to sama agencja określała wymagane parametry tej technologii, dopasowując je do własnych wymagań. Potrzebowała lekkiej elektroniki i niewielkich komputerów, bo masa w kosmosie oznacza koszt. I na podstawie tej specyfikacji Kilby zaprojektował swój układ. Kilka lat później zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Czy część zasługi nie należy się programowi kosmicznemu?
Projekt Apollo miał podłoże polityczne. Jednak polityka, która najpierw otworzyła mu niebiańskie upusty budżetu USA, była też powodem porzucenia programu księżycowego w 1972 r. Decyzję o zakończeniu programu firmował prezydent Richard Nixon. Różnie ją interpretowano, ale wyjaśnienie wydaje się bardzo proste. Ameryka osiągnęła zakładany cel polityczny. A skoro to właśnie polityka, a nie np. nauka, była najważniejsza, to po dopięciu swego nie było już istotnego powodu, aby dalej ponosić gigantyczne koszty. Zaś po osiągnięciu celu przez Amerykanów, Księżyc przestał być politycznie atrakcyjny także dla ZSRR. Nikt inny przez kolejne dekady nie miał ani technicznych, ani finansowych możliwości, by podjąć lunarne wyzwanie.
Wątek rywalizacji mocarstw powrócił dopiero w ostatnich latach, wraz ze wzrostem możliwości i aspiracji Chin. Znów chodzi o prestiż, ale również o ekonomię i aspekty militarne. Teraz gra toczyć się może o to, kto pierwszy zbuduje na Księżycu stałą bazę, kto zacznie wydobywać jego bogactwa, kto zdoła stworzyć na bazie Księżyca strategiczną przewagę nad rywalami.
