Scena Luna (II)

Articolul în două puncte:

• o istorie a explorării spațiului, în timpul ”războiului rece”; Von Braun și ”omologul” său sovietic;

• de ce NASA nu mai poate trimite oameni pe Lună azi, dacă au realizat-o ”în serie” acum câteva decenii;

În primul episod al Scenei Luna vă prezentam câteva elemente ale controversei privind posibilitatea zborului dus-întors și aselenizării astronauților între 1969-1972.

Valoarea ”de proximitate” a subiectului este mică în România, dar semnificativă în Statele Unite, păstând un potențial de imagine și propagandă greu egalabil. Poate neîntâmplător, în contextul conflictului din Ucraina, pe 16 iunie 2015, apare opinia oficialului rus Vladimir Markin. Declarând că rușii nu pun în discuție realitatea aselenizării și posibilitatea ca americanii să fi prezentat doar un film despre aceasta, el cere, totuși, o anchetă internațională asupra pierderii unor materiale documentare esențiale asociate misiunilor Apollo.

Pe net, sunt ușor observabile polarizarea de opinie și diferențele de abordare a controversei, inclusiv în limbaj. Paradoxal poate, cei mai nervoși sunt susținătorii – oricum majoritari – ai aselenizărilor Apollo, care îi califică adesea pe contestatari drept naivi, caraghioși, adepți ai teoriei conspirației, proști, tăntălăi, etc., în paralel cu ”desființarea” (”debugging”) unor argumente ale oponenților, cum ar fi pretinsele indicii sau ”scăpări” fotografice, spre exemplu direcțiile umbrelor, jocurile de lumini, absența stelelor.

Inevitabil, popularii ”distrugători de mituri” (”Mithbusters”) au intrat în joc, poziționându-se ferm în susținerea realității aselenizărilor. Direcțiile diferite sau lungimile aparent disproporționate ale umbrelor pot fi produse de forme neobișnuite ale rocilor sau pante ale solului... dar rezistă, încă, fotografii în care astfel de explicații nu sunt întrunite. Absența stelelor din toate fotografiile, s-ar datora expunerii aparatelor foto, reglate prioritar pentru scenele strălucitoare de pe suprafața Lunii, în timp ce bolta ar fi complet mascată... dar, de ce nu există nici o fotografie dedicată a firmamentului, respectivul reglaj al expunerii fiind accesibil astronauților? ”Come on, guys!” pare a fi încheierea favorită a ambelor tabere.

Elemente ale istoriei cursei ieșirii în spațiu oferă, de asemenea, loc pentru comentarii și controverse interesante.

Începutul a fost... sfârșitul celui de-al doilea război mondial. Operațiunile Paperclip (americană), respectiv Osoaviakhim (sovietică) au vizat extragerea oamenilor de știință și tehnicii de vârf din ruinele Germaniei. Se estimează că, astfel, circa 1500 de persoane cu calificare și cunoștințe tehnice înalte au fost aduse și angajate în Statele Unite, în timp ce numărul celor ”adoptați”, cel puțin temporar, împreună cu famillile, de Uniunea Sovietică, pare să fi fost mult mai mare. (Aceste operațiuni au istorii pasionante, pe care sperăm să vi le oferim într-un program al seriei.)

Avansul, real, al Germaniei naziste în tehnologia rachetelor, a determinat definirea ca înalt prioritare a personalului, utilajelor și instalațiilor de profil. Astfel ajung în America peste 100 de specialiști, între care celebrul Wernher von Braun, considerat de NASA ”părinte al științei rachetelor” și Kurt Debus – devenit, începând din 1962, primul director al Centrului Spațial Kennedy al NASA.

Wernher von Braun și Kurt Debus, ”eminențele cenușii” ale programului spațial american; credit foto: NASA;    Foto dreapta: Kennedy și von Braun

Sovieticii își asigură, la rândul lor, un grup de specialiști germani în rachete estimat, împreună cu familiile, la 500 de persoane, deportați în Rusia la ordinul secret al lui Stalin. Între ei - Helmut Gröttrup – fost asistent al lui Von Braun, având rol important în dezvoltarea rachetelor V2 și Erich Putze - specialist în sisteme de propulsie. Cel puțin în primii ani de după război a avut loc - se consideră - un intens transfer de cunoștințe către sovietici, unde știința rachetelor avea deja figuri locale proeminente: între alții - Serghei Korolev și Valentin Glușko au cooperat, nu fără rivalități, cu germanii. Korolev – personalitate cu biografie zbuciumată (în alt mod, însă, decât Von Braun) este considerat fondator al programului cosmic sovietic, alături de Msistlav Keldish - ”teoreticianul-șef”.

Foto stânga: Msistlav Keldysh și Serghei Korolev, ”părinții” programului spațial sovietic;   foto mijloc: Valentin Glușko, proeminent om de știință, conducător de facto al programului spațial sovietic între 1974-1989;  foto dreapta: primul cosmonaut - Gagarin, alături de Korolev.     credit foto: russianspaceweb.com

Tentativele apropierii de Lună încep în 1962, cu programul american Ranger, respectiv sovietic Luna dedicate fotografierii și culegerii de informații esențiale despre astrul nopții. Au loc ratări de ambele părți, dar și reușite. În 1964, Ranger 7 reușește să trimită primele imagini ale Lunii, în timp ce sovietica Zond 3 fotografiază parțial fața invizibilă de pe Pământ. Sondele Luna 5,6,7 și 8 sunt pierdute în tentativele de aselenizare lină (”soft landing”).

Abia în februarie 1966 (la mai puțin de trei ani și jumătate înaintea epopeii Apollo11 !) sonda sovietică Luna 9 reușește prima aselenizare lină. Americanii secondează în iunie, prin Surveyor 1, însă rateză următoarea misiune: Surveyor 2 se prăbușește pe Lună.

De notat că, până la începutul anului 1967, au fost reușite doar două faze specifice doritelor și complexelor misiuni pe Lună: înscrierea pe orbita lunară și aselenizarea lină a unor obiecte relativ ușoare și puțin complexe.

În 1968 (cu un an și jumătate înainte de Apollo 11 !) americanii aduc, prin Surveyor 7 scorul aselenizărilor line la 5 reușite față de 2 eșecuri, în timp ce, în septembrie, sovieticii reușesc, prin Zond 5, primul ocol al Lunii cu material viu la bord (țestoase, fluturi, viermi, plante, semințe, bacterii), readucerea și recuperarea acestora, în viață, pe Pământ.

Dar Zond 6 – repetiția ”de siguranță” esuează, nava se distruge la revenire, datorită declanșării premature a parașutei. Evenimentul anulează, prin decizie politică la cel mai înalt nivel, prezența în premieră la bord a echipajului sovietic destinat misiunii Zond 7 – aceasta finalizându-se, tehnic, cu succes. Ne putem doar imagina tensiunea în care s-a luat de către sovietici decizia de a nu risca viețile cosmonauților – în fapt, decizia anulării destinației Luna pentru misiuni cu echipaj, în plină cursă spațială.

Iar în decembrie 1968, în premieră, fără nici o testare cu kit biologic tip ”cobai”, Apollo 8 reușește ocolul Lunii cu trei astronauți la bord. Ce risc! În mod normal, o asemenea misiune trebuia precedată de cel puțin două reușite fără punerea în joc de vieți umane.

O altă premieră, în mod surprinzător, din nou fără teste preliminare: în mai 1969, Apollo 10 practică decuplarea și recuplarea modulului lunar la modulul de comandă și serviciu, în timpul orbitării Lunii.

În iulie 1969, simultan cu misiunea Apollo 11, are loc ultima tentativă sovietică de depășire a americanilor pe drumul spre Lună: sonda sovietică Luna 15 destinată, între altele, să revină pe Pământ înaintea astronauților Apollo 11, cu mostre de sol selenar, se prăbușește la aselenizare. Devine astfel clar că drumul dus-întors pe Lună este o provocare tehnică insurmontabilă cel puțin sovieticilor, chiar la nivelul unei nave mici, fără sisteme de menținere a vieții la bord.

Atingerea culmii aparține misiunii Apollo 11: o lume întreagă urmărește la televizor spectacolul călătoriei, aselenizării și pașilor omului pe Lună.

Au fost remarcate, cu privire la rezumatul prezentat, câteva – să le numim – arderi de etape în programul Apollo, etape care păreau indispensabile minimei siguranțe a misiunilor.

• Cu Apollo 8, în 1968, uriașa rachetă purtătoare Saturn 5 era la (doar) a treia misiune, după ce a doua – Apollo 6 - eșuase (oscilațiile treptei I fuseseră excesive, iar motoare ale treptelor a doua și a treia nu porniseră, astfel încât faza esențială a ”evadării” de pe orbita terestră nu s-a produs). Cu toate acestea, NASA ia decizia lansării Apollo 8, cu trei astronauți la bord, într-o premieră: misiune circumlunară!

• Siguranța funcționării sistemelor critice, în particular - de menținere a vieții era considerată, probabil, atât de mare, încât nici o misiune care să preceadă Apollo 8 folosind cobai în locul celor nu unul, nu doi, ci trei astronauți! nu a fost considerată ca indispensabilă.

• La momentul lansării Apollo 8, NASA nu avea experiența reușită a schimbării orbitelor, pentru navă în configurație și echipaj complete. În particular – manevrele critice ale revenirii, cu echipaj, în atmosfera Pământului de la viteza de drum și aterizării au fost premiere! De notat că proiectul Orion – o refacere începând cu 2010 a tehnicii aterizării în capsulă spațială – a luat în considerare viteze și frânări mai mici decât cele ale capsulei Apollo, alt scut termic și un mod diferit de pătrundere în atmosferă. Nici un cuvânt despre performanțele deja atinse și parametrii superiori ai reușitelor Apollo! De ce să fi fost lăsate deoparte asemenea experiențe de succes?

• Revenind la sfârșitul anilor 60, o aselenizare ”de control”, fără echipaj a modulului lunar (LM) ar fi întârziat mult programul. Însă dincolo de aceasta, a fost absența oricărei experiențe a decolării fără incidente de pe Lună (cu doi astronauți și roci la bord!) și obținerii vitezei orbitale, indispensabile recuplării cu modulul de serviciu. Prin acestea, riscul a fost împins în zone greu explicabile. De altfel, nu există accesibilă public vreo filmare de la testarea pe Pământ a desprinderii treptei ascensionale a modulului lunar. De notat că secvențele desprinderii de Lună sunt intens discutate.

Este rezonabil să considerăm că etapele ”de tatonare”, premergătoare acelui ”pas mic pentru un om”, au contribuit la acumularea de cunoștințe esențiale privind mediul extraterestru. În particular, pare desființată contestarea bazată pe efectul distrugător al centurilor Van Allen de radiații, prin care astronauții ameflricani au trecut neprotejați. Dacă NASA ar ascunde adevărul privind călătoriile pe Lună, cum de s-a întors viu și nevătămat întregul eșantion bio sovietic, transportat de Zond 5 ?

”Care vor fi provocările pentru echipaje, când vor părăsi orbitele apropiate de Pământ? Cu excepția astronauților programului Apollo, toate echipajele au activat pe orbite circumterestre joase, unde atmosfera și magnetosfera oferă protectie. Dincolo de orbitele joase, vor fi aceleași tipuri de particule, însă mai multe; deci, misiunile pe Lună vor include o expunere mult mai mare la radiații”

Ce alegem? Nici un pericol privind radiațiile de pe drumul spre Lună din anii 60-70 sau convingerea actuală, nu numai la NASA - că, înainte de a călători din nou, explicit spre Lună și Marte, este nevoie de cercetări aprofundate în scopul protecției față de radiații a astronauților și tehnicii sensibile?!

Acest motiv care ar împiedica, deocamdată re-vizitarea Lunii, a fost apoi nuanțat: invocarea protecției se referă mai ales la călătoriile de lungă durată, nu la ceva deja vu, precum misiunile Apollo.

Este interesant că proiecte propuse în 2005, de instalare a unor baze permanente pe Lună au fost revizuite în 2009-2010 ca posibil nesustenabile și ambițioase. În limbaj comun, ”nesustenabil” înseamnă că ar costa inacceptabil; în timp ce caracterul ”ambițios” se referă la dificultățile tehnice aferente.

De ce nu se poate clădi pe formidabila experiență – încă odată: de succes – acumulată în programul Apollo?

Răspunsul susținătorilor realității aselenizărilor cu echipaj este că tehnologia și cerințele contemporane au evoluat într-atât, încât nu se pot ”înnoda” cu mijloacele folosite în anii 60-70.

Contestatarii susțin că argumentul e fals. Nu există exemple de tehnologie dovedită validă care să fi fost abandonată, atât timp cât nu a fost înlocuită, inclusiv practic, de altceva mai bun. Sistemele de control al zborului și comunicații sunt astfel de exemple. Dar, până în prezent, nu s-a reușit proiectarea, nicicum realizarea unei noi rachete putătoare, care să ofere nu doar teoretic, ci operațional, cel puțin cât Saturn 5 – propulsorul programului Apollo. De ce a fost abandonat ireversibil, dacă n-a putut fi înlocuit?

Răspunsurile evocă de obicei costurile enorme, fie pentru replicarea Saturn 5, fie pentru dezvoltarea unei noi rachete purtătoare, superioară, capabilă chiar de zbor interplanetar.

În mod surprinzător, atât discursurile politice, cât și științifice nu menționează programul Apollo ca resursă tehnică, ci ca motivație pentru planurile de viitor. Toate aceste planuri conțin zborul cu echipaj spre Lună și Marte. Ori finanțarea ar fi, totuși, posibilă, ori menționarea călătoriei spațiale este o componentă de imagine obligatorie.

Președintele George W. Bush, în 2004:

”În ultimii 30 de ani, nici un om nu a pășit pe altă lume sau nu s-a aventurat în spațiu mai departe de 386 de mile. De aproape un sfert de secol, America nu a dezvoltat un nou vehicul pentru a avansa în explorarea cu echipaj a spațiului. (…) al doilea scop este dezvoltarea și testarea unei noi nave spațiale: ”vehiculul de explorare cu echipaj” până în 2008 și realizarea primei misiuni până în 2014. Dar scopul principal al acestei nave va fi să transporte astronauți dincolo de orbita terestră, pe alte lumi. Folosind vehiculul de explorare cu echipaj vom întreprinde misiuni mai complexe pe Lună, cel devreme în 2015, cu scopul de a trai și lucra acolo pe durate din ce în ce mai lungi.”

Președintele Obama, în 2010:

”Vom investi peste 3 miliarde dolari pentru desfășurarea de cercetări în privința unei rachete purtătoare de sarcină grea. Un vehicul pentru trimiterea eficientă pe orbită a capsulelor cu echipaj, sistemelor de propulsie și cantităților mari de provizii necesare atingerii spațiului interplanetar (”deep space”). Nu mai târziu de 2015, vom finaliza proiectul acestei noi rachete și apoi vom începe să o construim, după decenii de neglijare a acestui scop. Vom crește imediat investițiile și în alte tehnologii de pionierat, care vor permite astronauților să ajungă în spațiu mai repede și mai frecvent. Să călătorească mai departe și mai rapid, cu costuri mai mici, să trăiască și să lucreze mai sigur în spațiu, pentru perioade mai lungi.”

Aceste deziderate nu s-au îndeplinit, cel puțin atât cât este este anunțat public. Programul Constellation al NASA a rulat între 2005-2009 și a fost oprit datorită ”întârzierilor, depășirii bugetului și lipsei inovațiilor”. Constellation cuprindea dezvoltarea unor tipuri de vehicule comparabile cu cele folosite în programul Apollo: rachetă purtătoare Ares, treaptă secundă pentru desprinderea de orbita terestră EDS (Earth Departure Stage), modul lunar Altair, capsula pentru echipaj Orion. Constatările comisiei Augustine care au contribuit la decizia închiderii programului Constellation evidențiază dificultăți în inovare chiar și în zone unde programul Apollo oferise deja rezolvări. Subiectul e amplu și suficient de interesant.

Programul Constellation a fost eliminat din bugetul federal american din 2011 și înlocuit cu Programul Orion – o navă-extensie a ”capsulei spațiale cu echipaj”- a programului Constellation. Regăsim modulul de comandă, modulul de serviciu, amerizarea în capsulă din filozofia Apollo.

Lansarea de testare Orion (desigur fără echipaj) a avut loc în decembrie 2014; orbita circumterestră a fost înaltă (5000 Km), astfel încât au fost din nou evaluate efectele de-acum celebrelor centuri Van Allen de radiații din jurul Pământului. Durata zborului a fost de 4 ore și jumătate, amerizarea și aspectul capsulei Orion n-ar putea fi deosebite de Apollo, din fotografii, pentru necunoscător. O misiune Orion fără echipaj, în jurul Lunii, este anticipată pentru 2018, în timp ce următoarea, cu echipaj, ar trebui să se producă în 2023!

Foarte puțin - se spune - față de cât ar fi realizat deja programul Apollo în urmă cu aproape 50 de ani... Orion pare să caute încă soluții tehnice noi la probleme deja rezolvate. Sau nu ?!

Foto stânga: Comparație între componente Apollo (s) și Orion (d);
foto centru și dreapta: recuperarea capsulei Orion după zborul de testare din 2014

Cu toate expresiile bine alese, pare că rezistă dificultăți de esență în dezvoltarea capitolelor de bază ale călătoriei spațiale și colonizării spațiului... Epopeea Apollo rămâne, deocamdată, exemplul major, singular și dificil de înțeles în care ”pasul gigantic al umanității” nu s-a mai repetat...

Într-un episod viitor:

• ficțiunea cinematografică în disputa Apollo: ”Capricorn 1”, ”Diamonds are forever”, ”The shining”.