Riadenie letu, navigácia a pristátie

Riadenie letu bolo dôležitým článkom v celej pomyselnej reťazi natiahnutej až k Mesiacu. Kozmická loď sa vzďaľovala od Zeme a do spojovej siete pilotovaných kozmických letov (Manned Space Flight Network, MSFN) sa prenášal prúd údajov a telemetrie. Bol to vrchol vývoja zložitého systému, ktorého základy sa rodili v čase prvých letov kabíny Mercury a ktorý projektu Apollo ponúkol obrovské antény NASA pre “vzdialený vesmír”, ako aj antény sledovacích staníc, premyslene rozmiestnených v rôznych oblastiach planéty Zem znamenalo, že posádky lunárnych lodí Apollo nikdy nestratili spojenie s hlavným riadiacim strediskom v Houstone, pochopiteľne okrem okamihov, keď sa veliteľská loď nachádzala za odvrátenov stranov Mesiaca. Množstvo údajov prichádzajúcich z kozmickej lode do Houstonu informovalo o technickom stave kozmickej lode a jej subsystémov, o polohe lode v kozme i o zdravotnom stave kozmonautov, ktorí mali na tele pripevnené lekárske snímače. Údaje smerovali do piatice počítačov IBM 7094 model II, ktoré ich spracovali a okamžite zobrazovali na monitoroch ovládacích pultov pred odborníkmi na riadenie letu v hlavnej houstonskej sále. V riadiacom stredisku pracovali stabilne zostavené zmeny. Ich prácu organizoval letový riaditeľ. Každá zmena mala svojho vlastného riaditeľa. Navyše každý odborník, zodpovedný za riadenie letu, mohol sa kedykoľvek obrátiť o radu či vysvetlenie na ďalších špecialistov, ktorí mali svoje pracoviská v pomocných miestnostiach, priliehajúcich k hlavnej sále strediska riadenia kozmických letov. Mohli však takisto požiadať o pomoc expertov kdekoľvek v USA, predovšetkým vo firmách, kde bola postavená kozmická loď a kde vyrobili jej jednotlivé subsystémy. Mnohé činnosti boli doslova rutinou a riadiaci personál letu včas oznamoval posádke, kedy treba ktorý úkon začať a kedy, naopak, ukončiť, sledovali množstvo čiastkových informácií a boli pripravený riešiť situácie, ktoré v posádke vyvolali pochybnosti. Celkom zásadnou ukážkou vysokej kvalifikácie jednotlivých pracovníkov riadiaceho strediska bola ich schopnosť a pripravenosť kedykoľvek, v ktorúkoľvek dennú či nočnú hodinu, riešiť zásadné situácie, keby kozmonautom hrozilo nebezpečenstvo… to všetko často doslova v zlomkoch sekundy. A také okamihy skutočne nastali. Jednou z najdramatickejších udalostí bol poplach, ktorý signalizoval palubný počítač výsadkového modulu v záverečných okamihoch zostupu na Mesiac pri historickej výprave Apollo 11. Vo výške 600 metrov totiž počítač varoval poplašným signálom, že je preťažený. V týchto okamohoch nikto netušil, že všetko spôsobil zbytočný príkaz riadiaceho strediska, aby Armstrong s Aldrinom na palube výsadkového modulu sledovali stretávacím radarom veliteľskú sekciu, krúžiacu okolo Mesiaca. Malo im to pomôcť pri spresnení parametrov zostupovej dráhy. Keďže však zostupový manéver riadil ďalší náročný počítačový program, pri súčasnom zapojení oboch programov bola kapacita počítača preťažená. Všetko záviselo od 27-ročného inžiniera Stephena Balesa, ktorý za túto fázu zostupu v riadiacom stredisku zodpovedal. Musel nečakaný problém vyriešiť okamžite, inak by pristátie bolo zmarené. Jeho povel “GO!” (Choď ďalej!) bol rozhodujúci a po úspechu Apolla 11 Balesovi plným právom udelili vyznamenanie.

Ešte niekoľko slov o navigácii a riadení, ktoré boli pre úspech letov Apolla životne dôležité. Celý zložitý súbor problémov sa riešil úzkou spoluprácou kozmonautov s riadiacim strediskom na Zemi. Veliteľská a lunárna sekcia boli vybavené inerciálnou plošinou, základom systému bola sústava zotrvačníkov s troma gyroskopmi a s tromi integračnými akcelometrami. Gyroskopy slúžili na meranie uhlového zrýchlenia. Všetky údaje sa odovzdávali do univerzálneho 16-bitového počítača IBM a posádka mohla kedykoľvek spresniť polohu svojej lode. Z riadiaceho strediska prichádzali do palubného počítača namerané hodnoty z palubných jednotiek a radaru, ale i ďalšie navigačné údaje prenášané telemetriou. Spresnenie mohli vykonať sami kozmonauti pri vizuálnom pozorovaní hviezd (k dispozícii mali zameriavací ďalekohľad, sextant a fotometer na sledovanie horizontu), keď namerané údaje vkladali do palubného počítača. Riadiaci a navigačný systém vyvinuli pre NASA vo firme IBM a v MTI (Massachusetts Institute of Technology). Väčšina pozemných radarových sledovacích staníc dokázala spočítať polohu kozmickej lode a parametre jej obežnej aleno translunárnej dráhy s veľkou presnosťou. Údaje sa telemetriou odovzdávali do palubného počítača v CSM alebo LM. Systémy na palube kozmickej lode boli, pochopiteľne, životne dôležité najmä pre prípad, že by sa prerušilo rádiové spojenie so Zemou. A nešlo iba o havarijné situácie. I keď pozemné radary a počítače odvádzali obrovský kus práce, musela posádka v kľúčových situáciách (ako napríklad zapálenie štartovacieho motora LM a návrat z povrchu Mesiaca, prípadne zapálenie hlavného motora CSM a štart z obežnej dráhy okolo Mesiaca späť na Zem) sama zadať počítačom údaje pre potrebné výpočty trajektórií (ešte vo chvíli rádiového kontaktu sa, pochopiteľne, podľa možnosti konzultovali s riadiacim strediskom na Zemi) a namerané hodnoty zo zameraní na hviezdy. Význam tejto činnosti vyplýva z nasledujúceho príkladu: pilot lunárneho modulu Apolla 11 Buzz Aldrin uviedol, že keby pri druhom zapálení hlavného motora materskej lode CSM na obežnej dráhe okolo Mesiaca pracoval tento motor iba dve sekundy dlhšie, posádka by sa zrútila na odvrátenú stranu Mesiaca. Presnosť činnosti posádok je zrejmá aj z presnosti ich pristátia na mesačnom povrchu i pri návrate na Zem v určených pristávacích oblastiach. Napríklad Pete Conrad, veliteľ výpravy Apollo 12, dokázal dosadnúť s lunárnym modulom Intrepid na západný okraj Oceanus Procellarum (Oceán búrok) na mierny svah, na ktorom pred vyše dvoma rokmi dosadla americká automatická sonda Surveyor 3, iba 163 m od tejto sondy. Alan Shepard z Apolla 14 dokázal s lunárnym modulom Antares pristáť dokonca iba 53 m (iné pramene uvádzajú iba 25 m) od určitého cieľa. Ako sme sa už zmienili, veliteľský modul, vracajúci sa od Mesiaca späť na Zem po vyše 400 000 km dlhej ceste, musel trafiť do zostupového koridoru. Priemer tohto pomyselného “tunela” bol 64 km a začínal vo výške, “kde je vzduch dosť hustý na to, aby kozmickú loď zachytil, a ešte dosť riedky, aby ju nespálil”. Keď veliteľská kábína Kitty Hawk z Apolla 14 pristála 9. februára 1971 v Tichom oceáne, bolo to necelých 1000 m od predpokladaného miesta v cieľovej oblasti (iné pramene tvrdia, že to bolo priamo do stredu určenej oblasti). Pátracím plavidlám vtedy odporučili, aby sa držali ďalej od miesta pristátia pre obavy, že by niektoré z nich mohol zasiahnuť vracajúci sa veliteľský modul.