Jak lądowanie na Księżycu zmieniło świat

20 lipca 1969 roku Neil Armstrong, dowódca wyprawy Apollo 11, stanął jako pierwszy człowiek na powierzchni Księżyca. W związku z przypadającą dziś 50. rocznicą tych wydarzeń przypominamy tekst z 2016 roku.

9 września 2002 r. w Hotelu Beverly Hills w Kalifornii doszło do przykrego incydentu. Byłemu astronaucie Edwinowi „Buzzowi" Aldrinowi, który jako drugi człowiek postawił nogę na powierzchni Księżyca, zastąpił drogę niejaki Bart Wilfried Sibrel, nawiedzony zwolennik teorii spiskowej głoszącej, że wyprawa księżycowa Apollo 11 i pierwszy w historii ludzkości spacer człowieka po powierzchni Księżyca jest mistyfikacją i jednym wielkim oszustwem. Sibrel trzymał w ręku Biblię i siłą chciał wymusić na Aldrinie złożenie przysięgi, że lądowanie na Księżycu rzeczywiście się odbyło. Były astronauta i bohater narodowy Ameryki usiłował ominąć natręta, ale gdy ten nie ustąpił i, blokując mu drogę, nazwał astronautę „tchórzem, kłamcą i złodziejem", 72-letni Aldrin nie wytrzymał i wymierzył napastnikowi cios prosto w szczękę. Wykorzystując zapis wideo z monitoringu hotelowego, Sibrel usiłował wnieść oskarżenie przeciwko Aldrinowi, jednak policja i sąd uznały, że astronauta został w oczywisty sposób napadnięty i sprowokowany. Sam Bart Sibrel oświadczył poźniej, że napisał do Aldrina list z przeprosinami.

Ten incydent wpisuje się w szereg teorii spiskowych głoszących, że lądowanie Amerykanów na Księżycu to jedna wielka mistyfikacja. Na głównego antybohatera wyrósł niespodziewanie Stanley Kubrick, twórca słynnej „2001: Odysei kosmicznej". Miał on krótko przed śmiercią wyznać w wywiadzie telewizyjnym, że na polecenie rządu USA i NASA zaaranżował i sfilmował rzekome lądowanie w studio filmowym, które znajdowało się w Flagstaff w Arizonie. Cały świat osłupiał, czytając rzekome oświadczenie słynnego reżysera, ale przecież internet, a zwłaszcza YouTube jest idealną platformą do przekazywania najbardziej nieprawdopodobnych sensacji. Być może Kubrick wzorował się na swym nieco starszym koledze po fachu, Georgesie Meliesie, i jego dziele z 1902 r. „Podróż na Księżyc", obalając pseudonaukowe twierdzenia głoszące m.in. niemożność pokonania tzw. pasów Van Allena otaczających Ziemię itd. Trzeba odnotować istnienie szerokiego spektrum ludzi negujących lądowanie na Księżycu: od fundamentalistów biblijnych aż po rozpaczliwie pragnących zaistnieć medialnie quasinaukowców i łowców sensacji.

Siła napędowa kosmonautyki

Sukcesy ZSRR w dziedzinie kosmonautyki, jakie dokonały się w II połowie lat pięćdziesiątych XX wieku, w tym wysłanie w przestrzeń okołoziemską pierwszego sztucznego satelity Ziemi – Sputnika, a następnie lot Łajki i wreszcie lot Jurija Gagarina wywołały zazdrość amerykańskiej opinii publicznej, a także niepokój elit rządzących najpotężniejszym krajem wśród zachodnich demokracji. Trwała zimna wojna. Obie superpotęgi – USA i ZSRR – zaciekle konkurowały ze sobą we wszystkich możliwych obszarach.

Zdumiony tempem sowieckich badań nad rozwojem kosmonautyki prezydent Dwight Eisenhower zlecił rozpoczęcie prac nad programem amerykańskich lotów załogowych. Po amerykańskich programach kosmicznych Mercury i Gemini przystąpiono do prac nad programem Apollo. Następca Eisenhowera, demokrata John F. Kennedy, roztoczył przed narodem amerykańskim wizję wysłania człowieka na Księżyc i bezpiecznego sprowadzenie go na Ziemię. Wtedy, w latach 1961–1962, jego słowa brzmiały dla wielu słuchaczy jak cytaty z książek science fiction, ale słowa o lądowaniu na Srebrnym Globie pobudziły wyobraźnię i marzenia Amerykanów o gwieździstym sztandarze zatkniętym na jedynym naturalnym satelicie Ziemi.

Jak powstał Księżyc?

Według niesprawdzonych do końca i wciąż istniejących w sferze domysłów teorii około 4,5 miliarda lat temu ciało niebieskie lub, jak kto woli, protoplaneta Thea znalazła się na tej samej, co młoda – bo licząca wówczas zaledwie trzydzieści kilka milionów lat Ziemia – kolizyjnej orbicie wokół Słońca. Bombardowana okruchami i pyłem kosmicznym Thea stale powiększała swą masę. Kiedy zbliżyła się do rozmiarów Marsa , Thea nie utrzymała stabilnej pozycji kątowej względem Ziemi i uderzyła ukośnie w naszą planetę, wyrywając z niej fragmenty powierzchniowej skorupy i wyrzucając je w przestrzeń kosmiczną. Najnowsze badania astrofizyczne, wzbogacane o specjalnie zaprogramowane symulacje komputerowe, pozwalają przypuszczać, że około 2 proc. masy Thei nie uleciało w kosmos i z tych właśnie fragmentów oderwanego płaszcza ziemskiego powstało ciało niebieskie zmuszone przez siłę grawitacyjną Ziemi do pozostania na orbicie okołoziemskiej. Oprócz powstania Księżyca najważniejszą konsekwencją zderzenia z Theą była zmiana kąta ustawienia Ziemi względem Słońca, co umożliwiło w przyszłości powstanie życia na naszej planecie.

Księżyc od zarania ludzkości jest jej nieodłącznym towarzyszem wyznaczającym rytm pór roku, czas zasiewów i zbiorów, wylewy rzek, cykl przypływów i odpływów mórz i oceanów czy prognozowanie pogody. Ludzie dostrzegali, że każdej nocy Srebrny Glob jest inny. Stale zmieniająca się pozycja na nocnym niebie doprowadziła do ustaleń cykli Księżyca i ich wpływu na każdy aspekt przyrody. Księżycowi przypisywano tajemne i mistyczne moce, a w wielu religiach uznawano go za boga. W starożytnym Egipcie bogiem lunicznym był patron mądrości Toth, w starożytnych Chinach bogini Czanga, której imieniem ochrzczono w XXI w. prężnie rozwijający się chiński program kosmiczny (jego celem jest m.in. wylądowanie Chińczyków na Księżycu).

W judaizmie z pełnią księżycową była związana pierwotnie tradycja szabatu. W Grecji i Rzymie modlono się do Selene i Luny. Większość ludów starożytnych stosowała kalendarz lunarny. Symbol półksiężyca stał się symbolem islamu, ponieważ według tradycji arabskiej oświecał drogę i wskazywał kierunek karawanom wędrującym wolnymi od żaru dnia nocnymi pustyniami. Symbolika księżycowa pojawia się w najstarszych cywilizacjach. Współcześni nam astronomowie obliczyli, że około 400 tys. lat temu Srebrny Glob znajdował się około 15 km bliżej Ziemi niż obecnie. W skali kosmicznej jest to niewiele, ale dla naszych przodków widok ogromnej, błyszczącej i stale zmieniającej kształt i barwę na nocnym niebie tarczy musiał budzić pierwotny strach i podziw. Jeszcze do niedawna przypisywano Księżycowi w pełni moc budzenia do życia upiorów, miał to być czas sabatów czarownic i przemiany ludzi w wilkołaków.

Dopiero wynalezienie lunety zmieniło postrzeganie naszego satelity. Zdumiewające proroczym wizjonerstwem koncepcje podróży na Księżyc stworzone przez Juliusza Verna zaczynały przybierać realne kształty w teoriach Konstantego Ciołkowskiego, rosyjskiego uczonego o polskim rodowodzie. Prace Ciołkowskiego nad awiacją, aerodynamiką, teorią działania silników rakietowych i płynnymi paliwami do rakiet wielostopniowych były krokiem milowym w dziedzinie techniki rakietowej. Do dziś jego obliczenia zadziwiają swoją precyzją, choć na praktyczne ich zastosowanie trzeba było czekać kilkadziesiąt lat.

Kim byli pierwsi lunonauci?

Pierwszym człowiekiem, który postawił stopę na powierzchni Srebrnego Globu był urodzony 5 sierpnia 1930 r. w Wapakoneta w stanie Ohio Neil Armstrong. W latach 1949–1952 był pilotem marynarki wojennej USA. Po zakończeniu służby w 1955 r. rozpoczął pracę w Narodowym Komitecie Doradczym ds. Aeronautyki (NACA). Pierwszym przydziałem w jego karierze zawodowej była praca w Centrum Badawczym NACA w Cleveland – obecnie jest to Centrum Badawcze NASA Glenn. Przez 17 lat pracował tam jako inżynier, pilot oblatywacz i administrator.

W Centrum Badawczym Lotów NASA w Edwards w Kalifornii był doświadczalnym pilotem najszybszych samolotów, w tym najbardziej znanego 4000-mph X-15. Pilotował 200 różnych modeli latających, wliczając w to odrzutowce, rakiety, śmigłowce i szybowce. W 1962 r. Armstrong uzyskał status astronauty, a 16 marca 1966 r. po raz pierwszy objął dowództwo nad wyprawą Gemini 8, w czasie której dokonał z sukcesem połączenia dwóch pojazdów w przestrzeni kosmicznej.

Edwin „Buzz" Aldrin, drugi człowiek, który stanął na powierzchni Księżyca, urodził się 20 stycznia 1930 r. w Montclair w stanie New Jersey. W 1951 r. Aldrin ukończył Akademię Wojskową West Point jako inżynier mechanik. W 1963 r. uzyskał w MIT stopień doktora astronautyki i aeronautyki. W listopadzie 1966 r. Aldrin i astronauta Jim Lovell uczestniczyli w misji Gemini 12, podczas której „Buzz" odbył zakończony pełnym sukcesem 5-godzinny spacer w przestrzeni pozaziemskiej.

Trzecim załogantem pamiętnej misji Apollo 11 był urodzony w Rzymie 31 października 1930 r. pilot astronauta Michael Collins, absolwent Akademii Wojskowej w West Point. Collins był pilotem doświadczalnym w bazie Edwards w Kalifornii. W 1963 r. znalazł się w trzecim zespole z wyselekcjonowanej grupy 14 astronautów i uczestniczył wraz z Johnem Youngiem w misji Gemini 10, w czasie której wykonał jako jedyny astronauta tzw. 2-EVA's, czyli 2 spacery i działania pozapojazdowe. Spacer trwał 2 godziny 28 minut. Collins jako pierwszy dokonał przejścia z jednego pojazdu kosmicznego do drugiego. W czasie misji Apollo 11, gdy Neil Armstrong i Edwin „Buzz" Aldrin wykonywali pierwsze historyczne kroki na Księżycu, Collins pilotował moduł dowodzenia krążący po orbicie księżycowej.

Początkowe niepowodzenia

Początki programu Apollo były usiane licznymi niepowodzeniami. 27 stycznia 1967 r. w czasie naziemnego treningu w Apollo 1 wybuchł pożar kapsuły, w której przebywało 3 astronautów: Virgil Grisson, Edward White i Roger Chaffee. Nie udało się ich uratować. Nie ustalono do końca przyczyn pożaru, ale podejrzenia naukowców skierowały się na nylonowe pokrycia foteli i możliwość powstania elektrostatycznych wyładowań podczas pocierania się o siebie nylonowych elementów, co w zetknięciu z aluminiowymi częściami mogło wywołać iskrę. Dzięki uważnej analizie naukowców z MIT odkryto przypuszczalną przyczynę tragedii i dokonano modyfikacji w wyposażeniu kabiny pilotów oraz systemu zaopatrywania ludzi w powietrze do oddychania. Między 9 listopada 1967 r. a 11 października 1968 r. wykonano szereg kolejnych lotów w misjach Apollo 4–7, podczas których dokonywano specjalistycznych pomiarów. 21 grudnia 1968 r. kapsuła misji Apollo 8 okrążyła po raz pierwszy Księżyc. Amerykanie byli coraz bliżej powierzchni Srebrnego Globu. 18 maja 1969 r. statek LM, na pokładzie którego znajdowali się austronauci Tom Stafford, John W. Young i Eugene Andrew Cernan znalazł się na orbicie okołoksiężycowej w odległości 14 km od powierzchni Srebrnego Globu.

Świat zaczął powoli wstrzymywać oddech, aż wreszcie 16 lipca 1969 r. o godzinie 9:32 w swoją wiekopomną podróż wyruszyła misja Apollo 11. Statek kosmiczny wyniosła najpotężniejsza w historii ludzkości rakieta Saturn V, zaprojektowana w Instytucie Lotów Kosmicznych Marshalla przez zespół kierowany przez dwóch naukowców o niemieckim rodowodzie: Wernera von Brauna i Arthura Rudolpha. W konstruowaniu rakiet z rodziny Saturn uczestniczyły także takie firmy jak: Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company i IBN. W latach 1960–1962 zaprojektowano rakiety Saturn C. Ostatnią z tej rodziny rakietę Saturn C5 przemianowano w 1962 r. na Saturn V. Prawdopodobnie nigdy w historii ludzkości nie zbudowano pojazdu tak skomplikowanego, o tak potężnej mocy i w dodatku działającego niemal bezawaryjnie. Mierzący wraz z modułem załogowym 111 metrów i mający 10 metrów średnicy Saturn V był trzystopniową rakietą nośną na paliwo ciekłe o masie startowej wynoszącej 3 tys. ton. Układ silników rakietowych zasilających 3 stopnie wytwarzał ciąg pozwalający na wyniesienie na orbitę okołoziemską ładunek o ciężarze do 118 ton. Zbudowany w firmie Boeing pierwszy stopień Saturna S-IC o wysokości 42 metrów i średnicy 10 metrów napędzany był za pomocą 5 silników rakietowych F-1. Jako paliwo zastosowano mieszankę kerozyny i płynnego tlenu nazywany potocznie LOX. Pierwszy stopień miał siłę ciągu 34,02 meganiutonów i pozwalał rakiecie w czasie 2,5 minuty pokonać pierwsze 67 km wznoszenia. Firma North American Aviation skonstruowała drugi stopień Saturna V. Człon ten zasilany był 5 silnikami rakietowymi J-2, które spalały mieszaninę ciekłego wodoru i płynnego tlenu oraz wytwarzały siłę ciągu 5 meganiutonów. Paliwo stanowiło 97 proc. masy drugiego członu rakiety. Ten z kolei pracował około 6 minut i wynosił statek Apollo na wysokość 182,4 km, po czym był odrzucany. W czasie jego pracy odrywał się także ucieczkowy zespół ratunkowy LES, absolutnie niezbędny w fazie gwałtownego wznoszenia. Wówczas następowało uruchomienie trzeciego członu rakiety S-IVB zasilanego pojedynczym silnikiem J-2.

Po 4 dniach lotu już na orbicie okołoksiężycowej Apollo 11 wykonał szereg manewrów kontrolnych, a następnie moduł księżycowy LM „Orzeł" z dowódcą wyprawy Neilem Armstrongiem i Edwinem Aldrinem odłączył się od statku dowodzenia i ruszył w kierunku powierzchni Księżyca. Trzeci pilot Michael Collins pozostał w module dowodzenia „Columbia" i kierował nim, krążąc po orbicie okołoksiężycowej.

20 lipca 1969 r. o godz. 20:17:40 UTC Centrum Kontroli Lotów Kosmicznych w Houston otrzymało meldunek Neila Armstronga: „Orzeł wylądował". Była to historyczna chwila i realizacja obietnicy-marzenia Johna F. Kennedy'ego o lądowaniu człowieka na Srebrnym Globie. Kiedy Armstrong jako pierwszy wykonał krok na Księżycu, wypowiedział słynne słowa o małym kroku dla człowieka i wielkim kroku dla ludzkości, a Edwin „Buzz" Aldrin swe pierwsze wrażenia zawarł w słowach: „Piękny widok... wspaniałe pustkowie". Od pierwszych chwil obaj lunonauci mieli stały radiowo-telewizyjny kontakt z Houston i na bieżąco opisywali oraz komentowali swoje odczucia i wrażenia ze spaceru księżycowego. Wraz z naukowcami z Houston ten najbardziej niezwykły spektakl oglądało około 530 milionów telewidzów na całym świecie. Aldrin zniósł z lądownika na powierzchnię Księżyca instrumenty naukowe. Był to The Passive Seismic Experiments Package (PSEP) i Laser Ranging Retro-Reflector (LR3). Wszystkie czynności na powierzchni Księżyca były dokumentowane licznymi fotografiami. Misja Apollo 11 została bowiem wyposażona w standardowe kamery telewizyjne i małe kamery filmowe. Dodatkowo zabrano kamerę stereoskopową do wykonywania zdjęć z bardzo bliskiej odległości. Zdjęcia fotograficzne astronauci wykonywali trzema specjalnie przygotowanymi aparatami Hasselblad 500 EL 70 mm z optyką C. Zeissa.

Armstrong i Aldrin przebywali na powierzchni Księżyca 21 godzin i 26 minut. W tym czasie odpoczywali i spali około 7 godzin. W czasie poruszania się po powierzchni Księżyca oddalali się od LM „Orzeł" na odległość około 300 stóp. Pobierali próbki gruntu księżycowego, dokonywali specjalistycznych pomiarów i obliczeń. Wetknęli nawet w grunt flagę USA, która zmieciona została podmuchem odlatującego w kierunku „Columbii" modułu księżycowego LM. Po czterech godzinach od przejścia Armstronga i Aldrina do „Columbii" historyczny już moduł księżycowy LM „Orzeł" został skierowany z powrotem na Księżyc, gdzie pozostanie prawdopodobnie do końca jego istnienia.

24 lipca 1969 r. po 195 godzinach, 18 minutach i 35 sekundach opadający na spadochronach korpus Apollo 11 dotknął wód Pacyfiku i został podjęty przez okręt ratowniczy USS „Hornet". Przeprowadzona z pełnym sukcesem misja Apollo 11 dobiegła końca. Lunonauci przywieźli z Księżyca 22 kg próbek kamieni. Warto także wspomnieć o udziale kilku Polaków w tym historycznym przedsięwzięciu. Stanley Stanwyck-Stankiewicz pracował przy ustalaniu optymalnego składu powietrza, Werner R. Kirchner opracował paliwo dla lądownika „Orzeł", a Mieczysław Bekker skonstruował łaziki dla następnych misji Apollo.

Jasna strona Księżyca

Czas przygotowań do kolejnych misji Apollo zaowocował szeregiem wynalazków, które znalazły zastosowanie w wielu w pozakosmicznych obszarach. To dzięki tym misjom powstały: specjalnie przygotowywana, suszona i sproszkowana żywność, aparatura medyczna, w tym m.in. przenośne dializatory, aparatura do recyklingu wody, która znalazła zastosowanie we współczesnej medycynie jako filtry i oczyszczacze krwi, termometry elektroniczne, wiertarki bezprzewodowe, nowatorska odzież ochronna czy specjalistyczne obuwie sportowe. Wybiegające w przyszłość rozwiązania w dziedzinie elektroniki popchnęły do przodu przemysł komputerowy, rozwój techniki cyfrowej, łącznościowej, telefonię komórkową, a zastosowany system komunikacyjny miał wpływ na późniejsze powstanie internetu.

Program Apollo kosztował podatnika amerykańskiego około 25,4 miliarda dolarów. Była to ogromna suma, ale świadomość zwycięstwa USA w wyścigu na Księżyc była ważniejsza od wydanych pieniędzy. Paradoksalnie misja Apollo zakończyła zimnowojenny wyścig kosmiczny. W 1972 r. zamknięto program Apollo i zaczęto realizować wspólnie w sowieckimi naukowcami program wspólnych lotów kosmicznych Sojuz–Apollo. Po całej serii wspólnych ustaleń, treningów i przygotowań 17 lipca 1975 r. o godz. 16:09:09 nad Portugalią nastąpiło połączenie amerykańskiego statku z radzieckim. O godz. 19:18 otworzono luk pomiędzy Sojuzem i Apollo i dowódcy obu statków Aleksiej Leonow i Thomas Stafford uścisnęli sobie dłonie. Był to historyczny przełom i zapowiedź współpracy dotychczasowych zimnowojennych antagonistów.

Istnieje pewne zdjęcie, które wymownie pokazuje, czym była dla ludzkości wyprawa na Księżyc i dlaczego ma ona tak duże znaczenie po 50 latach. Na tle rakiety Saturn V stoi zamyślony Werner von Braun. W pierwszej połowie lat 40. XX w. ten wybitny naukowiec służył III Rzeszy, konstruując rakiety V-1 i V-2, które niosły nad Londyn śmiercionośne ładunki. W programie Apollo jasna strona jego geniuszu stworzyła rakietę, dzięki której Srebrny Glob znalazł się blisko nas. Bo jak powiedział kiedyś Mark Twain: „Każdy człowiek jest jak Księżyc. Ma swoją drugą stronę, której nie pokazuje nikomu".