Sări la conţinut

Primul călător care a deschis poarta Cosmosului

Miercuri, 12 aprilie 1961, cosmodromul de la Baikonur. În această dimineaţă pe rampa de lansare este pregătită o rachetă, în vârful căreia, într-o capsulă sferică se află un om: Iuri Gagarin. Este primul călător care va deschide poarta Cosmosului. Până la acest moment, Gagarin a avut de parcurs un traseu dificil, a trecut prin nesfârşite teste medicale, a fost supus unor serii de antrenamente nemiloase, a învăţat, până la cel mai mic detaliu, caracteristicile vehiculului în care avea să se înalţe dincolo de atmosfera terestră.

gagarin1

Nava spaţială Vostok

În primăvara anului 1957, deci înainte de lansarea primului Sputnik, Koroliov, entuziastul părinte al programului spaţial sovietic, decide să se demareze proiectarea unei nave spaţiale capabile să transporte un om pe orbită şi să îl aducă înapoi pe Pământ în deplină siguranţă. Drept lansator urma să fie folosită o variantă a rachetei R7, cea care urma să lanseze şi primii sateliţi sovietici.

În faţa proiectanţilor se aflau mai multe variante, dar oricare ar fi fost cea aleasă trebuia să se ţină seama de limitările organismului uman. În timpul reintrării în atmosfera terestră nu trebuia să fie depăşită suprasarcina de 10 g, iar condiţiile de mediu din interiorul capsulei nu aveau voie să depăşească anumite valori. Între septembrie 1957 şi ianuarie 1958 au fost analizate mai multe variante, au fost calculate regimurile termice de pe timpul reintrării în atmosferă pentru mai multe configuraţii, au fost studiate materialele necesare, au fost determinate traiectoriile de coborâre…

sputnik01Sputnik 1, primul satelit artificial al Pământului

Pentru a vă face o imagine asupra complexităţii acestei sarcini, trebuie să vă aduceţi aminte că în acele timpuri calculatoarele erau mai degrabă unele mecanice, iar rezolvarea lungilor şiruri de ecuaţii diferenţiale care descriau fenomenele produse pe timpul zborului implicau liste obositoare de numere, care în bună parte trebuiau operate manual. În cele din urmă a fost aleasă cea mai simplă soluţie. Capsula urma să aibă o forma unei sfere. Asta prezenta avantaje evidente.

În primul rând, pentru un volum dat, suprafaţa sferei este mai mică decât a oricărei alte forme geometrice. De aici rezultă că masa structurii va fi minimă, un criteriu important în proiectarea oricărui vehicul aerospaţial. În al doilea rând,  prin aranjarea convenabilă a centrului de greutate, acest gen de capsulă se autostabilizează, nemafiind necesare dispozitive de corectare a atitudinii pe timpul fazelor iniţiale ale coborârii, ceea ce se traduce tot într-o reducere a masei echipamentelor necesare.

gagarin_korolevGagarin și Koroliov

A urmat apoi trecerea către proiectarea finală. A rezultat o adevărată capodoperă inginerească. O maşinărie de o simplitate înduioşătoare, o maşinărie minimalistă, capabilă să desfăşoare cu succes sarcina care i-a fost atribuită. În fapt, nava spaţiala Vostok era alcătuită din două componente principale: capsula propriuzisă, de formă sferică, şi un modul de serviciu, în care erau amplasate echipamentele, motoarele de control a atitudinii şi motorul de frânare.

Nu încercăm acum să facem o descriere exhaustivă a navei Vostok. Îi dăm cuvântul lui Gagarin, care în cartea „Drumul spre Cosmos” îşi descrie aventura (bănuim că a fost ajutat de un scriitor-fantomă):

Intram unul câte unul în cabina pilotului. Era mult mai mare decât cabina unui avion. Stând în fotoliu, cosmonautul putea efectua toate operaţiile pentru asigurarea observaţiilor şi comunicării cu Pământul, să controleze zborul şi, în caz de nevoie, să conducă nava. Ce nu era în această cabină neobişnuită! Şi erau toate altfel decât într-o cabină de avion.

În stânga se afla tabloul de comandă al pilotului. Pe le erau manetele şi comutatoarele care dirijau activitatea sistemului de radiofonie, reglau temperatura în cabină şi puneau în funcţiune conducerea manuală a motorului şi frânelor. În dreapta se găseau aparatul de radiorecepţie, containerele pentru hrană şi maneta pentru dirijarea orientării navei.

Drept în faţa fotoliului cosmonautului era planşa de bord cu mai multe indicatoare cu ace şi cu tabloul de semnalizare, un ceasornic electric, precum şi un glob a cărui rotaţie corespundea mişcării navei pe orbită.

Sub planşa de bord era instalată camera de televiziune, pentru ca cosmonautul să poată fi observat de pe Pământ. Şi mai jos se afla un ochi de bord cu un orientator optic.”

gagarin_s-vostokCapsula Vostok

Şi mai adaugă Gagarin, aşa ca o concluzie. „ceea ce am văzut era uşor, trainic şi portativ. Totul strălucea de curăţenia sterilă a lucrului nou.”. Trebuie să comentăm acum această ultimă remarcă a lui Gagarin. Este foarte probabil că tocmai această impresie lăsată de capsula Vostok să fi jucat un rol decisiv în alegerea lui Gagarin pentru primul zbor cosmic. Invitat să urce în cabină Gagarin a făcut un gest simplu, dar neaşteptat. Şi-a scos pantofii din picioare! Iar gestul său a fost remarcat de Korioliov. Dar asupra selecţiei cosmonauţilor pentru primul zbor cosmic vom mai avea timp să revenim.

Acum să ne întoarcem către descrierea tehnică făcută de Gagarin, pentru că acolo se ascund multe detalii interesante, multe lucruri nespuse în acea vreme. În primul rând, dincolo de evidenta simplitate, impusă de limitarea masei utile ce putea fi satelizată de racheta purtătoare disponibilă, se ascundea un concept fundamental pentru cosmonautica sovietică din acea vreme.

Este vorba despre automatizarea completă a vehiculului. Nici unul dintre cosmonauţii care au zburat cu Vostok nu au preluat „conducerea manuală a motorului şi frânelor”. Exista această posibilitate, dar nu a fost folosită niciodată. Cosmonauţii erau, în aceste condiţii, nişte simpli pasageri. Valentina Ponomareva, membră a primului grup de femei sovietice selectată în corpul de cosmonauţi sovietici (din acest grup a zburat numai Valentina Tereşkova, la bordul navei Vostok 6, în 16 iunie 1963) scria în cartea sa „Femeile şi cosmosul”:

Încrederea noastră necondiţionată în automatizare nu era o greşeală sau o eroare conceptuală, era cursul natural al evenimentelor. Accentul pus pe automatizare era consecinţa firească a neîncrederii totale faţă de individ, neîncredere specifică ideologiei noastre. Rădăcinile acestei neîncrederi, cred eu, trebuie să fie căutate în perioada de industrializare a ţării, atunci când mase mari de oameni au construit, cu mâinile goale, fabrici şi uzine.

Propaganda încerca să impună poporului ideea că tehnologia decide totul. De aici vine şi consecinţa: individul este nesemnificativ, este doar o mică rotiţă într-un întreg angrenaj. Sub această presiune ideologică s-au format două modele mentale: angrenajul, ca stereotip în masele largi şi  gândirea pur tehnocratică a aparatului de management al Partidului-stat. Gândirea tehnocratică va căuta în permanenţă soluţii tehnologice şi, ca urmare, va avea încredere în maşină şi va fi neîncrezătoare faţă de om.” Cuvinte aspre, dar care ascund un adevăr şi pentru zborul lui Gagarin.

Din motivele pe care Ponomareva le-a enunţat mai devreme nava lui Gagarin era dirijată de aparatele de la bord şi echipa de la sol. Cosmonautul reprezenta doar un sistem de rezervă. Dar dacă apărea o situaţie neprevăzută, dacă aparatura de la bord se strica şi era nevoie să se controleze manual zborul navei? Pentru această situaţie Gagarin avea la dispoziţie un cod din trei digiţi, pe care îl putea introduce pentru a debloca sistemul manual. Urma ca de la sol, atunci când considera de cuviinţă echipa de control al zborului, să îi fie transmise cifrele respective.

Logic ar fi fost să se ia în considerare cel mai rău scenariu posibil, un scenariu catastrofal în care era nevoie de o decizie imediată, chiar şi în cazul pierderii legăturii cu solul.  În ultimă instanţă soluţia a fost… un plic. Un plic marcat „ultrasecret” pe care cosmonautul urma să îl deschidă numai în caz de mare necesitate. Nimeni părea să se gândească la faptul că însuşi cosmonautul putea ajunge în situaţia de a nu mai putea deschide acel blestemat plic… Dar dincolo de orice neîncredere, dincolo de orice ideologie, generalul Nikolai Kamanin, comandantul detaşamentului de cosmonauţi i-a transmis lui Gagarin codul secret: 1-2-5.

Nu vrem să intrăm în alte detalii tehnice, dar mai trebuie să menţionăm un aspect. Cea mai delicată şi periculoasă fază a misiunii era (şi este) revenirea în atmosfera terestră. Aceasta era comandată de la sol (sau, în cazuri extreme, manual de către cosmonaut). Pentru reintrarea în atmosferă era pornit un motor de frânare, care trebuia să funcţioneze un anumit interval de timp.

Dar acest motor nu trebuia să intre în funcţiune oricum, ci numai în momentul în care axa navei spaţiale avea o anumită orientare în spaţiu. Iar această orientare se realiza automat, cu ajutorul unor celule fotoelectrice şi a unui calculator analogic, care ajutau la determinarea orientării în funcţie de Soare, astfel încât, în momentul pornirii motorului de frânare, forţa reactivă să fie orientată corespunzător.

În varianta în care acest sistem nu ar fi funcţionat, cosmonautul însuşi putea să orienteze capsula în vederea reintrării în atmosferă. Era folosită, în prealabil, macheta globului terestru de pe panoul principal de comandă. Cu ajutorul acesteia cosmonautul putea sa afle deasupra cărui punct al Pământului se află în acel moment. Era de ajuns o simplă apăsare pe un buton şi pe machetă era indicat locul cel mai probabil de aterizare.

În a doua etapă, cosmonautul urma să orienteze astronava, astfel încât jetul reactiv al motorului de frânare să fie orientat corespunzător. Pentru aceasta se folosea un ingenios sistem optic, numit Vzor, montat pe „podeaua” cabinei. Vzor avea aspectul unui hublou, pe marginea căruia se aflau 8 orificii. Principiul de funcţionare era simplu, lumina care venea de la orizontul terestru era trimisă printr-un sistem de oglinzi către aceste orificii. Atunci când atitudinea navei spaţiale era corectă, acestea deveneau luminoase. Evident, Vzor nu putea fi folosit decât pe timp de zi.

Mai trebuie să subliniem un lucru. Capsula Vostok nu dispunea de retrorachete pentru aterizare. S-a optat pentru folosirea unui scaun ejectabil, cosmonautul părăsind nava la altitudinea de 7000 m. Dar asta punea probleme mari din punct de vedere, să îi zicem noi, birocratic. Sovieticii voiau ca zborul lui Gagarin să fie omologat de către FAI (Federaţia Aeronautică Internaţională). Dar regulamentele FAI impuneau, pentru omologarea recordului, ca pilotul să aterizeze la bordul (aero)navei. Cum se putea ieşi dintr-un asemenea impas? Simplu de tot. Sovieticii nu au comunicat decât foarte târziu procedura de aterizare…

Citeste mai departe: www.stiintasitehnica.com

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Google

Comentezi folosind contul tău Google. Dezautentificare /  Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare /  Schimbă )

Conectare la %s

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

%d blogeri au apreciat: