Gemini 8

Gemini 8 (oficiálne Gemini VIII) bol šiesty americký pilotovaný kozmický let v rámci programu Gemini. Hlavným cieľom misie bolo stretnutie a spojenie s cieľovým telesom Agena. Išlo o prvé fyzické spojenie dvoch kozmických telies na obežnej dráhe Zeme. V dôsledku poruchy na orientačnom systéme kozmickej lode Gemini (zasekol sa ventil v tryske č. 8) došlo k nekontrolovateľnému roztočeniu oboch telies. Po odpojení lode od stupňa Agena došlo k ešte rýchlejšej rotácii, ktorú sa posádke nakoniec podarilo zvládnuť. Riadiace stredisko v Houstone nariadilo predčasné ukončenie letu, pretože pri zastavení rotácie bolo vyčerpané príliš veľké množstvo paliva. Ďalšou plánovanou úlohou letu mal byť dvojhodinový výstup do otvoreného vesmíru Davida Scotta, ale musel sa zrušiť. K prvému núdzovému pristátiu v histórii amerických kozmických letov došlo po 10,5 hodinách letu.
Prípravy na let.
Dňa 20. septembra 1965 NASA vymenovala posádku misie Gemini VIII. Veliacim pilotom sa stal Neil Armstrong, už v tom čase veľmi skúsený a uznávaný pilot, ktorý pracoval pre agentúru, keď ešte pôsobila pod názvom NACA. Armstrong sa ako člen posádky Gemini VIII stal prvým americkým civilným astronautom a prvým civilným veliteľom kozmickej lode v histórii. Pilotom mu na palube bol David Scott z tretieho náboru astronautov ("The Fourteen"). Za ich náhradníkov boli vybraní Pete Conrad a Richard Gordon. Armstrong so Scottom a ich náhradníkmi sa horúčkovito pripravovali na veľmi komplexnú misiu. Len za sedem mesiacov mali nacvičiť v podstate každú minútu zo 71 hodín, ktoré mali stráviť na orbite, k čomu je nutné pripočítať všetky mysliteľné postupy a úkony pre najrôznejšie prípady porúch a problémov. Scott bol vo veľmi úzkom kontakte s Edom Whiteom, prvým Američanom, ktorý uskutočnil výstup do otvoreného vesmíru ("extravehicular activity", "EVA"), pričom od neho získaval poznatky v tejto oblasti. Pred sebou mal veľmi náročnú úlohu, ktorá si vyžadovala aj úplne nové vybavenie. Na hrudi mal mať Scott novú jednotku ELSS ("Extravehicular Life Support System"), ktorá mala zaistiť jeho prežitie počas doby, kedy mal byť na ceste k adaptéru v zadnej časti kozmickej lode. Tam mal na chrbát navliecť batoh zvaný ESP ("Extravehicular Support Pack"). V batohu sa skrývala zásoba kyslíka a systém udržania životných podmienok, ktorý mal Davida udržať nažive počas doby, keď bude na konci 22,8 m dlhého lana (ktoré, po „nastavení“ pôvodným pútacím káblom, malo umožniť Scottovi lietať vo vzdialenosti až 30 m od lode) testovať manévrovaciu pištoľ HHMU ("Hand-Held Maneuvering Unit"). Po skúsenostiach z Whiteovho výstupu bol ako hnací plyn namiesto kyslíka použitý freón 14, ktorého osemkilogramová nádrž bola tiež umiestnená v batohu ESP a umožňovala celkové urýchlenie o 22 m/s (u Gemini IV tento impulz predstavoval iba približne 2 m/s).
Výcvik sa ale nezaobišiel bez problémov. Ventily privádzajúce freón do pištole často zamŕzali a Scott bol tiež limitovaný rozmermi jednotky ELSS, ktorá pomerne výrazne obmedzovala jeho pohyblivosť v už tak stiesnenom kokpite. David si ale so všetkým vedel poradiť a po radách Eda Whitea začal navštevovať posilňovňu, kde pracoval na získaní čo najväčšej sily do rúk. Tvrdo pracoval aj Armstrong, ale skôr na simulátoroch. Pri jednej príležitosti sa vyjadril, že počet jeho úderov srdca je daný a nemá zmysel nimi plytvať v telocvični. Dátum štartu Gemini VIII bol stanovený na 15. marec 1966. Na koniec februára bol tiež plánovaný štart prvého kompletného veliteľského modulu Apolla na misiu s názvom AS-201. Počas tohto krátkeho suborbitálneho letu mala v Atlantiku figurovať sledovacia loď "Rose Knot Victor" (označovaná skratkou RKV). Tá istá loď však mala hrať svoju rolu o necelý mesiac neskôr v Tichom oceáne pri misii Gemini VIII. Ak by sa Apollo oneskorilo, RKV by nestihla včas doplávať na svoju pozíciu na podporu Gemini VIII. Nakoniec však Apollo odštartovalo presne načas a od 26. februára bola RKV voľná a mala dostatok času presunúť sa do Pacifiku. Štart bezpilotného raketového stupňa Agena a lode Gemini 8 sa musel kvôli technickým problémom odložiť o jeden deň na 16. marca.
Priebeh letu.
V stredu 16. marca o 07:00 miestneho času astronautov prebudil Deke Slayton, asistent riaditeľa pre operácie letových posádok. Následne sa Neil Armstrong a David Scott osprchovali a podstúpili krátku lekársku prehliadku. Potom si sadli k raňajkám, ku ktorým sa podával steak a vajíčka. Spoločnosť im robili Deke Slayton, šéfastronaut Alan Shepard a astronauti Curt Michel, Walter Cunningham a Roger Chaffee. O 08:17 Armstrong a Scott vyšli z Budovy pilotovaných letov ("Manned Spacecraft Operations Building") a presunuli sa na štartovaciu rampu 16, kde si v špeciálne upravenom obytnom prívese obliekli skafandre. Nasledovala jazda špeciálne upravenou dodávkou na štartovací komplex 19, odkiaľ mali vyštartovať. Necelé dve hodiny pred štartom sa Armstrong a Scott usadili na svoje miesta v lodi Gemini 8 a začalo sa pripájanie skafandrov na systémy zaistenia životných podmienok lode a pútanie ku katapultážnym sedadlám. Vtedy sa objavil bizarný problém. Jedna z praciek pútacích remeňov na kresle Davida Scotta bola zalepená nejakou substanciou pripomínajúcou epoxid. Prítomní znervózneli, pretože pokiaľ by sa nepodarilo „sprevádzkovať“ pracku, nebude možné štartovať. Vedúci rampy Günter Wendt rýchlo priniesol kovové zubárske špáradlo a veliteľ záložnej posádky Pete Conrad začal tú hmotu dolovať z pracky. Našťastie bol tento materiál pevný iba na povrchu a po desiatich minútach usilovnej práce mohol Conrad ohlásiť úspech. Štartu Gemini VIII už nič nebránilo. Iba prípadný ďalší neúspech Ageny.
Odpočítavanie štartu zostavy Atlas-Agena na štartovacom komplexe 14 medzitým prebiehalo bez problémov. Štart Ageny sa uskutočnil o 10:00:03,127 miestneho času (15:00:03,127 svetového času) a o päť minút neskôr nosná raketa Atlas dokončila svoju prácu a aktivoval sa hlavný motor Ageny, ktorý ju mal umiestniť na obežnú dráhu. Práve v tejto fáze Agena naposledy zlyhala. Teraz však údaje telemetrie vyzerali v poriadku. Motor fungoval a onedlho bolo cieľové teleso na kruhovej dráhe vo výške 299,1 – 299,7 km nad povrchom. Potom, čo Armstrong a Scott dostali informáciu o úspešnom vypustení Ageny, Armstrong ohlásil: "„Nádhera, túto si vezmeme.“" Misia Gemini VIII nakoniec úspešne odštartovala 16. marca 1966 o 11:41:02,389 miestneho času (16:41:02,389 svetového času) pomocou nosnej rakety Titan II GLV zo štartovacieho komplexu 19 na Základni vzdušných síl Cape Kennedy. Zhodou okolností sa tak stalo v deň 40. výročia štartu prvej rakety na kvapalné palivo na svete vypustenou Dr. Robertom H. Goddardom. Zážih motorov Armstronga prekvapil svojou relatívnou hladkosťou, ale okamih odpálenia pyrotechnických zloží na úchytoch, ktoré držali Titan na rampe, pocítili obaja veľmi zreteľne. Spočiatku bola trajektória príliš plochá, ale všetko bolo v limitoch a po chvíli sa dráha upravila do ideálneho stavu. Približne 5 minút a 40 sekúnd po štarte Titan splnil svoju funkciu a Gemini 8 sa od neho oddelila. Pohybovala sa zatiaľ na dráhe 159,9 × 271,9 km so sklonom 28,91° k rovníku. V tej chvíli bola Agena 1 963 km ďaleko. Armstrong a Scott mohli ihneď začať pracovať. V priebehu nasledujúcich hodín vykonali niekoľko zážihov, ktoré ich priviedli do finálnej fázy zbližovania s Agenou. Okrem toho Scott aktivoval experiment s nukleárnou emulziou, ktorá zachytávala stopy dopadov nabitých častíc a Scott ho mal počas svojho výstupu odmontovať z adaptéra a podať Armstrongovi na uloženie v kokpite lode. Tri a pol hodiny po štarte radar Gemini 8 zachytil Agenu vo vzdialenosti zhruba 333 km a o hodinu a desať minút neskôr astronauti uvideli svoj cieľ na vzdialenosť 140 km ako žiariacu bodku na pozadí tmavého vesmíru. Všetko prebiehalo bez problémov a v čase 05:56:19 po štarte Gemini 8 „zaparkovala“ vo vzdialenosti 45 m od cieľového telesa. Bolo to druhýkrát, kedy sa podarilo stretnutie dvoch telies vo vesmíre. Po 36 minútach letu vo formácii, Armstrong rýchlosťou asi 23 cm/s jemne natlačil predok lode do spojovacieho prstenca Ageny. Šesť a pol hodiny po štarte, o 23:14:18 UTC, boli obe telesá pevne spojené. Nad pobrežím Brazílie došlo k prvému fyzickému spojeniu dvoch kozmických telies na obežnej dráhe Zeme. Armstrong so Scottom týmto okamihom vstúpili do histórie kozmonautiky. Po pripojení prebiehali testy nastavenia inerciálnych plošín oboch strojov a zistilo sa, že sú orientované úplne presne a zhodne. Ďalej mala byť totiž Agena riadená z Gemini. Astronauti súlodie otočili okolo zvislej osi a sotva tento manéver dokončili, vyleteli z dosahu spojenia sledovacej stanice Tananarive na Madagaskare. Od štartu uplynulo 7 hodín a 30 sekúnd a na orbite sa pomaly začínala odohrávať jedna z najdramatickejších a najdesivejších situácií v dejinách dobývania vesmíru.
Najprv bolo všetko nenápadné. David Scott diaľkovo zapol záznamník na Agene a zapísal čas jeho zapnutia, keď na okamih pozrel na prístrojový panel. Jeho pozornosť upútal indikátor polohy, podobný umelému horizontu v lietadle. Podľa indikátora sa zostava nachádzala približne v 30° náklone doľava napriek tomu, že v tej chvíli mal byť náklon nulový. Scott upozornil Armstronga, ktorého indikátor ukazoval to isté. Súlodie sa práve nachádzalo v zemskom tieni, preto nebolo možné pohľadom na horizont zistiť, či ide o obyčajnú chybu prístrojov alebo skutočný problém. Ani jeden z astronautov necítil žiadnu odstredivú silu, koniec koncov aj podľa prístrojov bolo zväčšovanie náklonu veľmi pozvoľné. Vzhľadom na to, že v ten moment bol systém OAMS ("Orbit Attitude and Maneuvering System") vypnutý, mali obaja astronauti za to, že je niečo v neporiadku s Agenou, respektíve jej systémom orientácie ACS ("Agena Control System"). Scott systém rýchlo vypol a zároveň Armstrong zapol systém OAMS na Gemini, aby komplex stabilizoval. Zhruba po minúte sa mu podarilo súlodie dostať opäť do požadovanej polohy, avšak akonáhle pustil ovládaciu páku orientačného systému, náklon sa zase vrátil. To bolo divné. Scott preto precvakol spínače ACS v nádeji, že sa systém Ageny spamätá a prestane štrajkovať. V tomto momente astronauti stále verili, že na vine je Agena. Tento dojem posilnil aj jeden z posledných odkazov komunikátora (CAPCOM) v riadiacom stredisku Jima Lovella pred stratou spojenia. Lovell ich varoval, aby v prípade problémov hneď použili príkaz 400, ktorým mohli vypnúť Agenu. Pomerne problematický vývoj Ageny tiež nahrával falošnej nedôvere v jej systémy. Takmer okamžite mohli astronauti pozorovať kužele plynov z orientačných trysiek Ageny. Zdalo sa, že ACS pracuje naplno a stráca veľké množstvo paliva v dôsledku snahy o stabilizáciu. Vzápätí sa Armstrong pozrel na ukazovateľ paliva v systéme OAMS a šokoval ho údaj značiaci, že v nádržiach OAMS zostáva už len 30 % pohonných látok. Vtedy prvýkrát Armstrongovi a Scottovi napadlo, že chyba nemusí byť nutne iba v Agene. Vypínanie a zapínanie systému OAMS neprinieslo žiadny efekt a pôvod problému bolo možné určiť jedine tým, že sa Gemini odpojí od Ageny. Armstrongovi sa po chvíli úsilia podarilo prechodne znížiť rýchlosť rotácie a o 23:56:13 UTC mohol David Scott stlačením tlačidla odpojiť loď od Ageny. V neuveriteľnej ukážke pohotovosti a predvídavosti ešte predtým Scott prepol ovládanie Ageny tak, aby nad ňou mohlo riadiace stredisko prevziať kontrolu. Armstrong po odpojení udelil Gemini zhruba päťsekundový impulz, po ktorom sa kozmická loď vzdialila od Ageny. Krátko potom, čo sa oddelili od Ageny, astronauti zistili, že problém je skutočne na ich lodi. Rýchlosť rotácie sa zvyšovala a Gemini 8 začínala rotovať vo viacerých osiach. Uhlová rýchlosť sa šplhala cez 300°/s a Armstrong si pri pohľade na stropný ovládací panel uvedomil, že už nedokáže úplne zaostriť zrak na jeho prepínače. Pokiaľ niečo nevymyslí, a to veľmi rýchlo, nastane tunelové videnie, strata zraku, vedomia a potom koniec.
Armstrong nebol schopný pomocou systému OAMS zastaviť stále sa zrýchľujúcu rotáciu, preto všetko stavil na systém RCS ("Reentry Control System") v špici lode, ktorý bol určený výhradne na stabilizáciu a ovládanie kabíny počas zostupu pri návrate do atmosféry. Teraz sa však Armstrong a Scott zhodli na tom, že je to ich posledná šanca na záchranu. Vypli systém OAMS aj elektrické ističe pre tento systém a aktivovali pyrotechnické ventily, ktoré otvorili cestu dusíku, ktorým sa tlakoval systém RCS. Armstrong sa opäť chopil riadiacej páky a na svoju úľavu zistil, že rotáciu sa mu darí pomaly zvládať. Aktivované boli oba okruhy RCS a potom, čo bolo jasné, že sa rotáciu podarí zvládnuť, Armstrong vypol okruh A a ďalej stabilizoval loď iba okruhom B. Chvíľu predtým, ako astronauti aktivovali systém RCS, Gemini 8 vletela do oblasti spojenia so sledovacou loďou "Coastal Sentry Quebec". Šokovaný CAPCOM Jim Fucci po nadviazaní spojenia v slúchadlách počul: "„Máme tu vážny problém. My... My nekontrolovane rotujeme. Odpojili sme sa od Ageny! (...) Rotujeme a nedokážeme to zastaviť!“" Fucci tlmočil slová astronautov do strediska v Houstone, kde letový riaditeľ John Hodge prežíval krst ohňom – bolo to prvýkrát, kedy bol vedúcim letových riaditeľov pre danú misiu niekto iný ako legendárny Chris Kraft. Práve Hodge bol menovaný do tejto funkcie pre misiu Gemini VIII a teraz musel využiť všetky svoje schopnosti a urobiť niekoľko veľmi dôležitých rozhodnutí.
Medzitým sa situácia na orbite v rámci možností vracala do normálu. Rotácia sa zastavila a Armstrong loď bezpečne stabilizoval. Od prvých príznakov problému ubehlo asi 25 minút. Teraz prišiel čas na určenie pôvodu poruchy. Už chvíľu predtým astronauti na okamih zahliadli v diaľke Agenu a podľa nich nijako dramaticky nerotovala. To znamenalo definitívne potvrdenie problému s loďou Gemini 8. Armstrong a Scott postupne cvakali ističe jednotlivých trysiek systému OAMS, pričom samotná aktivácia obvodu nemala spustiť motorčeky. Na to mal byť potrebný pokyn riadiacou pákou alebo prostredníctvom počítača. Potom, čo Scott zopol istič motorčeku č. 8, ktorý mal zaisťovať náklon doľava, Gemini sa začala zvoľna opäť dostávať do rotácie. Pravdepodobný vinník problému bol odhalený. Bez jedného motorčeka by sa ešte mohlo pokračovať v misii v nejakom obmedzenom režime, ale ak boli aktivované motory RCS, letový plán jasne prikazoval pristáť pri najbližšej príležitosti. V okruhu A v tej chvíli zostávalo zhruba 11,3 kg pohonných látok a v okruhu B iba 4 kg, teda menej ako polovica pôvodného množstva. V systéme OAMS zostávalo iba 22 % pôvodného množstva a astronauti ho teraz využívali opatrne (samozrejme s deaktivovaným motorčekom č. 8), avšak bolo by nerozvážne naďalej dôverovať systému. John Hodge zatiaľ v riadiacom stredisku prežíval náročné chvíle. Kritická situácia nastala práve v čase, kedy sa Gemini 8 nachádzala na orbitoch, počas ktorých s ňou bolo len veľmi obmedzené spojenie. Loď teraz prelietala iba v dosahu sledovacích lodí "Coastal Sentry Quebec", "Rose Knot Victor" a sledovacej stanice na Havaji. Navyše loď nad plánovanú pristávaciu oblasť privedie jej dráha až za ďalších 15 obletov Zeme, teda približne za jeden deň. Medzitým sa však môžu objaviť ďalšie problémy a okrem toho tu stále bolo pravidlo v letovom pláne. Hodge sa rozhodol pre okamžité pristátie. Daná oblasť sa ale nachádzala v západnom Pacifiku, v relatívne odľahlej oblasti, kde neboli pripravené žiadne záchranné jednotky. Letový riaditeľ Gene Kranz, ktorý vystriedal totálne vyčerpaného Johna Hodgea, vyslal do oblasti štyri lietadlá so záchranármi, jedno obojživelné lietadlo a torpédoborec USS "Leonard F. Mason", v tom čase vzdialený od stredu cieľovej oblasti zhruba 250 km. Posádka medzitým pripravovala svoju loď na predčasné pristátie. Armstrong a Scott ukladali vybavenie a preberali príslušné checklisty. V čase 10 hodín, 4 minúty a 47 sekúnd po štarte sa nad Afrikou postupne zapálili štyri brzdiace motory. Z Houstonu sa CAPCOM snažil cez sledovaciu stanicu v nigérijskom Kano astronautom odpočítať čas zážihu, ale signál bol slabý a Armstrong so Scottom počuli iba odpočet od šiestich do dvoch. Automatika našťastie fungovala bezchybne a brzdiaci zážih prebehol presne načas.
Pristávacia sekvencia prebehla až prekvapivo hladko. Návrat do atmosféry sa uskutočnil nad Čínou, mimo dosahu sledovacích staníc NASA. Kozmická loď Gemini 8 v poriadku pristála 17. marca 1966 o 03:22:28 UTC na hladine Tichého oceánu. Miesto pristátia sa nachádzalo 800 km juhovýchodne od Okinavy a 2,6 km od plánovaného cieľového bodu. Napriek obavám posádky, že po pristátí strávi dlhú dobu na hladine oceánu, už 45 minút po pristátí žabí muži upevňovali nafukovací golier okolo kabíny. More však bolo trocha divokejšie, než Armstrong a Scott dokázali zvládnuť a museli sa tak deliť o jediné vrecko určené na zvratky. Nepríjemne bolo aj žabím mužom, ktorí sa nadýchali výparov z horúceho tepelného štítu. Tri hodiny po pristátí sa torpédoborec "Leonard F. Mason" opatrne priblížil k návratovej kabíne, námorníci pripútali Gemini 8 k lodi lanami a Armstrong so Scottom sa postupne došplhali na palubu po povrazovom rebríku. Bolo na nich poznať vypätie posledných hodín. V nasledujúcich dňoch sa začalo vyšetrovanie, ktoré malo odhaliť príčinu zlyhania. Problém bol v tom, že adaptér, v ktorom sa poruchový motorček nachádzal, zhorel po odhodení v atmosfére. Všetko však naznačovalo na skrat alebo výboj statickej elektriny. Doteraz motorčeky OAMS fungovali tak, že ovládacie cievky solenoidov vo ventiloch motorčekov boli neustále pod napätím. Riadiaca elektronika po vydaní povelu na zapálenie motorčeku cievky uzemnila a tým aktivovala ventil prísunu pohonných látok. U motorčeka č. 8 pravdepodobne došlo k trvalému uzemneniu obvodu, a tak pracoval nepretržite. Nabudúce boli elektrické obvody motorčekov OAMS upravené tak, aby po vypnutí neboli pod napätím.
Parametre misie.
Spojenie s raketovým stupňom Agena.
16. marec 1966