Lądowanie na Księżycu, rytuały astronautów i problemy techniczne – Wyścig kosmiczny cz. 12

Jest 16 lipca 1969. Godzina – nieprzyzwoicie wczesna, 4 nad ranem. Od pamiętnego przemówienia prezydenta Kennedy’ego, obiecującego Księżyc przed końcem dekady, minęło niecałe 7 lat. I wreszcie, po latach wysiłku, po oszałamiającym rozwoju naukowym i technologicznym, po wydaniu miliardów dolarów, na przylądku Canaveral budzą się ludzie, którzy mają spełnić prezydencką obietnicę: Neil Armstrong, Buzz Aldrin i Michael Collins. Poranna toaleta, śniadanie, aklimatyzacja do oddychania czystym tlenem – i ruszają w kierunku rakiety… Ale najpierw muszą usiąść do gry w karty.

Rytuał

Stop. Jakie karty? O co chodzi? O najnormalniejsze karty, jakaś prosta gra, większość przekazów mówi o rozdaniu każdemu graczowi pięciu kart – przegrywa ten, kto ma sumarycznie najniższą wartość. Gdzie indziej można przeczytać o grze w oko. I grają tak długo, aż dowódca misji przegra. Czemu? Jedni nazwą to tradycją, drudzy – przesądem. Tak czy inaczej – ma to “zużyć” pecha dowódcy tak, żeby na samą misję już nie wystarczyło. Takich rytuałów jest więcej – choćby to, że na śniadanie przed startem zawsze jest stek i jajecznica, czyli ulubiony zestaw pierwszego astronauty, Alana Sheparda.

W końcu Armstrong przegrał i mogli ruszyć. Wsiedli do zatankowanej rakiety – i o godzinie 13:32 ruszyli. Lot przebiegał spokojnie, według takiego samego schematu jak choćby Apollo 10. Niska orbita Ziemi, a następnie dodatkowe odpalenie silnika żeby ruszyć w stronę Księżyca. A trzy dni później – znaleźli się na jego orbicie, gdzie spędzili niemal dobę, przygotowując się do najistotniejszej części misji.

Za szybko

W końcu 20 lipca Armstrong z Aldrinem wsiedli do lądownika i odłączyli się od kapsuły, w której został Collins. I zaczęli hamować, żeby łagodnie osiąść na powierzchni naszego satelity. Chwilę później zaczęły się problemy. Przede wszystkim obserwujący Księżyc przez okno lądownika załoganci zauważyli, że choć pokonują trasę znaną im z symulacji, to w kolejnych jej punktach znajdują się o kilka sekund wcześniej niż powinni – lecieli za szybko. To z kolei oznaczało zniesienie o co najmniej kilka kilometrów względem planowanego miejsca lądowania. Ale skąd ta nadmierna szybkość? Przyczyn może być wiele. Do najpoważniejszych kandydatów należą niejednorodne pole grawitacyjne Księżyca, oraz sam manewr oddzielenia lądownika od modułu dowodzenia.

W jaki sposób? Otóż w przejściu pomiędzy jednym modułem a drugim była utrzymywana atmosfera, żeby astronauci mogli bezproblemowo się między nimi poruszać. Po zamknięciu przejścia trochę powietrza zostawało w tej “martwej” przestrzeni. Nikt nie zawracał sobie głowy systemem usuwania tego powietrza – przecież wokół pełno jest darmowej próżni, jak się zrobi ujście, to problem sam się rozwiąże, prawda? Zasadniczo tak, problem polega tylko na tym, że rozłączenie modułów przed usunięciem gazu spomiędzy nich sprawia, że rozprężający się gaz nadaje im dodatkowego przyspieszenia. I to mogło wystarczyć.

Problemy techniczne

Ale nadmierna prędkość nie była jedynym problemem Apollo 11. Kilka minut po rozpoczęciu hamowania komputer pokładowy zaczął zgłaszać błędy. Jakie? Kody 1201 i 1202 tłumaczyły się na angielski jako “executive overflow”, co oznaczało, że komputer po prostu nie jest w stanie wykonywać wszystkich żądanych obliczeń w czasie rzeczywistym, tylko musi część odkładać na później. Czemu? Ze względu na problem z hardwarem. A konkretniej – z radarem, który był używany do manewrowania w pobliżu innych statków i dokowania. Na czas hamowania i lądowania na Księżycu był on wyłączony, właśnie po to, żeby nie przeciążać komputera pokładowego nadmiarem danych spływających naraz – a pamiętajcie, że komputer ten był wielokrotnie wolniejszy, niż smartfon na którym¹Według naszych danych prawdopodobnie czytacie ten tekst.

Jednak podróże kosmiczne są z natury niebezpieczne, o czym i u nas już mogliście przeczytać. Mogło się więc okazać, że będzie potrzeba nagłego, awaryjnego przerwania misji i powrotu do modułu dowodzenia. Dlatego też podjęto decyzję o utrzymywaniu radaru zbliżania w gotowości, na wypadek konieczności szybkiego włączenia go. I tu wchodzi ten problem hardware’owy: choć radar zbliżania nie miał w tym ustawieniu wysyłać żadnego sygnału, to jednak zaburzenia elektryczne sprawiały, że sygnał docierał do komputera. Ten zaś próbował równolegle przetwarzać sygnały z dwóch źródeł – radaru zbliżania i radaru lądowania. Jak na jego możliwości było to zbyt wiele, więc poinformował astronautów, że nie daje rady i będzie pracował w ograniczonym zakresie.

Oprogramowanie pomogło

I tu należy złożyć hołd autorce oprogramowania, słynnej Margaret Hamilton. Napisała ona programy w taki sposób, że były one w stanie radzić sobie z problemami. Dobrze wiecie, co się często dzieje ze współczesnym oprogramowaniem, które dostaje do przetworzenia więcej, niż przetworzyć potrafi: idzie w krzaki. Spróbujcie kliknąć myszką, gdy ładowanie jakiegoś zasobożernego programu spowolni. Zobaczycie wtedy informację o błędzie i wywali was do pulpitu z uprzejmym komunikatem, że program nie odzyskał stabilności i tak dalej. Ale gdyby to samo zrobiły programy napisane przez panią Hamilton, to do żadnego lądowania by najprawdopodobniej nie doszło. 

Na szczęście była ona dość przewidująca, żeby przygotować programy na ewentualność napływu zbyt dużej ilości danych: miały one wtedy ustalić priorytety i zająć się przede wszystkim zadaniami ze szczytu listy. O tak też się stało. Program słusznie doszedł do wniosku, że aktualnie najistotniejsze jest lądowanie, i to dane z nim związane były przetwarzane priorytetowo. Reszta musiała poczekać na swoją kolej. Dlatego też po zgłoszeniu problemu przez astronautów do centrum kontroli lotów Margaret Hamilton mogła dać zgodę na kontynuowanie misji.

Przestrzelenie

Ale ta kontynuacja również nie przebiegała bez przeszkód. Jak już wiecie, lądownik “zniosło” o spory kawał drogi od zaplanowanego miejsca lądowania. A miejsce to nie było, rzecz jasna, przypadkowe. Astronauci mieli wylądować na Morzu Spokoju, w miejscu stosunkowo płaskim i pozbawionym przeszkód. Oczywiście termin “morze” nie wiąże się w żaden sposób z wodą, a jedynie z tym, co te obszary przywodziły na myśl dawnym astronomom – w rzeczywistości jest to po prostu duża, pokryta zastygłym bazaltem równina. Choć wiecie już, że po naszej stronie Księżyca kraterów jest mniej niż po jego ciemnej stronie, to jednak również z naszej strony powierzchni daleko jest do idealnej gładkości.

Dlatego też “przestrzelenie” planowanego miejsca lądowania było istotnym problemem. Tym bardziej że komputer postanowił wkomponować lądownik w pole wypełnione głazami, a leżące tuż obok dużego krateru. Dlatego też Armstrong podjął decyzję o przejęciu sterów i prowadził dalsze lądowanie w trybie półmanualnym. Chciał lądować przed polem głazów, ale okazało się, że lądownik jest zbyt rozpędzony i nie da rady bezpiecznie wyhamować. No więc trzeba było polecieć dalej. A to z kolei oznaczało użycie większej ilości paliwa.

Na rezerwie

A choć w planie misji była przewidziana rezerwa, to nie była ona nieskończona. Wręcz przeciwnie: zbliżając się do w miarę płaskiego miejsca, lecieli już na rezerwie. Tłumy oglądające relację na żywo oczywiście nic o tym nie wiedziały. Nie miały również odczytu danych telemedycznych załogi, z których wiemy, że od momentu, gdy włączył się alarm o niskim poziomie paliwa, puls Armstronga podskoczył do 150 uderzeń na minutę. I tak patrzył z jednej strony na obniżający się wskaźnik poziomu paliwa, z drugiej – na malejącą wysokość. I z pełną świadomością, że zepsucie tego lądowania, choćby poważniejsze uszkodzenie jednej z nóg lądownika, oznaczać będzie odłożoną w czasie śmierć. Teoretycznie przy tym poziomie paliwa powinien był przerwać zniżanie i rozpocząć powrót na orbitę. Był jednak przekonany, że jest w stanie wylądować. I faktycznie – po chwili padły słowa “contact light”, co oznaczało pierwszy kontakt podwozia lądownika z powierzchnią Księżyca. A następnie: “Tu baza Tranquility. Orzeł wylądował”.

Dokonało się. Człowiek wylądował na Księżycu. Ale to nie był jeszcze koniec atrakcji. Po krótkim sprawdzeniu najważniejszych parametrów zapadła decyzja: nie musimy się pilnie ewakuować. Zostajemy. A w baku, jak się później okazało, zostało paliwa na jakieś 50 sekund lotu. Według czujników – miało być to poniżej 25 sekund… Dziś wiemy, że czujniki były w błędzie, ponieważ paliwo nie rozłożyło się w zbiorniku tak, jak to przewidywali inżynierowie. A sam Armstrong przyznał, że po prostu był przekonany, że tak jak w samochodzie – nawet jak wskazówka zejdzie do zera, to wciąż jeszcze możemy przejechać kilkanaście kilometrów.

Mały krok człowieka

I oto zbliżamy się do wielkiej chwili. W planie była kilkunastogodzinna przerwa na sen, ale astronauci poprosili o zmianę harmonogramu: byli zbyt podekscytowani i stwierdzili, że i tak nie będą w stanie zasnąć. W związku z tym zrezygnowano ze snu. Kilka godzin na przyzwyczajenie do grawitacji, i wreszcie zgromadzony przed telewizorami tłum usłyszał…

„To jest mały krok człowieka, ale wielki skok dla ludzkości”

I tylko paradoksem jest to, że nie widział ich ten człowiek, który był najbliżej: Michael Collins na orbicie Księżyca nie miał żadnego telewizora do dyspozycji.

A co było dalej? Co zrobili na Księżycu? Z jakimi trudnościami mierzyli się w drodze powrotnej? I czy wyścig zakończył się definitywnym zwycięstwem Amerykanów? O tym wszystkim przeczytacie w następnym odcinku.

Źródła:

1. https://www.pokernews.com/news/2019/07/poker-pop-culture-003n-moon-landing-34918.htm
2. https://www.livescience.com/65975-apollo-11-accidents.html
3. https://www.bbc.com/future/article/20190617-apollo-in-50-numbers-medicine-and-health
4. https://airandspace.si.edu/explore/stories/apollo-11-moon-landing
5. http://www.collectspace.com/news/news-071719a-michael-collins-apollo-11-50th-interview.html
6. https://www.scienceandmediamuseum.org.uk/objects-and-stories/moon-to-living-room-apollo-11-broadcast

Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!