A Szovjet / Orosz emberes űrprogram története VIII.

A Szojuz L1 / Zond program

1965-ben Szergej Koroljov végleg elérte, hogy Vlagyimir Cselomej holdutazás tervei helyett az ő holdutazás tervei valósuljanak meg. Ám afféle biztonsági tartaléknak, ha már úgyis jól haladt, az UR-500K rakétát fel kellett használni egy holdmegkerülő útra, így a szovjeteké lehetett az elsőség e téren. Eredetileg az LK-1 űrhajót használta volna Cselomej erre a célra, de ezt kigolyózta Koroljov, és a "saját" Szojuz-L1 változatát javasolta. Leegyszerűsítve, az L1 egy "könnyített" Szojuz űrhajó, orbitális modul nélkül, így olyan könnyű lehet, mint az LK-1. Erre azért volt szükség, mert az UR-500K teherbírása sokkal kisebb volt annál, hogy a 7K-LOK-t használhassák fel a Hold megkerülésére. Itt megint némi paradoxonba futunk, hiszen az LK-1 fejlesztését elindították, mégse hagyták, hogy azt használhassák, helyette a Szojuzból faragtak egy mutáns űrhajót a 7K-OK műszaki moduljával és a 7K-LOK kapszulájának áttervezésével.

 A Cselomej-féle LK-1 űrhajó makettje, feltehetően jobb választás lett volna, mint a Szojuz-L1,
de Koroljov kaszája lesújtott reá

Az űrhajó alján az L3 holdraszálló programban használt Blokk-D foglal helyett, és hogy csavarjon egyet rajta, az L1 személyzet nélkül menne fel (mert hát az UR-500K ugye mérgező és öngyulladó hajtóanyagot használt, amelyet Koroljov elfogadhatatlannak tartott), szóval valahogy így nézne ki emiatt a manőver:

1.: Egy Proton orrán felküldik Föld körüli pályára az Szojuz 7K-L1-et, személyzet nélkül, alján a Blokk D gyorsítófokozattal.
2.: Egy Szojuz hordozórakéta orrán Föld körüli pályára indul egy Szojuz 7K-OK 2 vagy 3 űrhajóssal.
3.: A világűrbe randevúzik és dokkol a 7K-OK és a 7K-L1 az Igla segítségével.
4.: Egy vagy két űrhajós átszáll a 7K-OK-ból a 7K-L1-be.
5.: Szétcsatlakoznak.
6.: A 7K-OK visszatér a  Földre egy űrhajóssal.
7.: A 7K-L1 a Blokk D fokozattal elindul a Holdmegkerülésre.
8.: A 7K-L1 a Holdmegkerülés után leszáll a Földre.

Az L1 programmal viszont több gond is akad. Mivel a visszatérést sokkal nehezebb pontosan megtervezni, fel kell készülni arra, hogy az űrhajó a Föld bármely pontján földet érhessen, akár a tengereken, akár a szárazföldön. Vagyis egy rugalmas, a Föld bármely pontját elérni képes mentőcsapat rendszert kell felépíteni. Ehhez viszont Kamanyinnak nem volt elegendő erőforrása, keseregve írja, hogy mindössze 6 embert kapott erre a célra, és 8 embert a túlélő-felszerelés kifejlesztésére és összekészítésére. Becslése szerint az Apollo-programban legalább 500 ember dolgozik csak ezen az egy problémán. 1966 decemberében a problémát újra megtárgyalták, megállapították, hogy gigászi emberi (akár 15 000 fő) és pénzügyi (50-100 millió rubel) erőforrások szükségesek ahhoz, hogy az űrhajósok megmentése biztosított lehessen a világ (legtöbb) pontján – erre pedig egyszerűen nem volt lehetőség. Hogy a korábban csak a szovjet terület felett megoldható rádiókommunikációt kiterjesszék, egy teherhajót átépítettek nagy teljesítményű rádióteleszkópokat telepítve a fedélzetre (megj.: a Szojuz-1 balesete után a hajót Vlagyimir Komarov névre keresztelik).

 

Egy Szojuz 7K-L1 / Zond Visszatérő kapszula

A fő probléma a Szojuz alkalmazása a célra, amit ugye az OKB-1 / CKBEM erőltetett, és az, hogy kellően könnyű legyen a feladatra. Menet közben elvetették a 7K-OK űrhajóval való dokkolást, de az L1 így is túl nehéz volt, ezért a tartalék ernyő tárolóját törölték, a helyére egy ajtót szereltek, mivel eredetileg az orbitális modulon keresztül lehetett az űrhajóba beszállni, és az itt nem volt az űrhajó része. Az Szojuz orrára egy adaptert szereltek, amelyhez az SzASz mentőtornya csatlakozott, ezt a világűrbe érve választották volna le. Az L1 makettjét megtekintő űrhajósok finoman szólva aggodalmukat fejezték ki: nincs űrruha, nincs tartalék ernyő, és a súlycsökkentésnek a hosszú hullámú jeladó is áldozatul esett, amely a visszatérő űrhajó mihamarabb való megtalálását segítette. Hogy a programot mégis komolyan gondolták, jelzi, hogy a személyzetet is kiválasztották – amely közel megegyezett a Szojuz-1 / 2 személyzetével, és megtalálható volt közöttük Gagarin, Komarov és Leonov is (figyelembe véve, hogy relatíve kevés kiképzett űrhajós állt rendelkezésre, ez nem volt meglepő).

 

Egy UR-500K / L1 rakéta az indítóálláson

1967. március 10-én Kozmosz-146 jelölés alatt egy UR-500K orrán egy "félkész" 7K-L1 Szojuz / Blokk-D fokozattal Föld körüli pályára állt személyzet nélkül, majd a Blokk-D fokozatot elindították a Hold felé. Nem is tervezték, hogy visszatér a Földre, így nem volt hővédő pajzsa, a cél az UR-500K, a Blokk-D és az L1 elsődleges tesztelése – ilyen szempontból az út sikeres volt. Április 8-án követte a Kozmosz-154, amely már a Hold megkerülésére indult volna, ám a Blokk-D beindítása a művelet rossz sorrendje miatt nem sikerült (egy kisebb szilárd hajtóanyagú rakétát gyújtottak volna be először, amely művelet a tartály "aljára" lökte volna a hajtóanyagot, hogy a Blokk-D hajtóműve beindulhasson – nos, a Blokk-D beindítás előtt ezt a gyorsító rakétát leválasztották). A hibáért többen Misint okolták, aki párhuzamosan siettette a Szojuz-1 / 2 utját és az L1 indítását is.

Komarov halála után a terveket felülvizsgálták. Az űrbeli dokkolás tesztelésének elmaradása miatt az L1 program kiemelt szerepet kapott, hiszen a sikeres holdraszállás esszenciális része volt az űrbéli randevú és dokkolás. Az volt a terv, hogy 4 személyzet nélküli L1 indítást (amit ekkor már Zond néven illettek) hajtsanak végre 1967. június-július hónapokban, aztán még nyár végén vagy ősszel emberrel a fedélzetén is végrehajtják az utat, a kitűzött határidő a Nagy Szocialista Októberi Forradalom 50. évfordulója. Az UR-500K relatíve megbízhatónak tűnt, és a Blokk-D / L1 párossal sem látszott nagyobb probléma az első tesztek alapján. Viszont a Szojuz-1 katasztrófája után végrehajtott ejtőernyő-tesztek alapvető műszaki hibákat fedtek fel – eredetileg 1,8 tonnányi erő kellett volna, hogy a fő fékezőernyő kiszabaduljon a tárolójából, ám a tesztek szerint inkább 3-4 tonnányi erőre volt ehhez szükség, vagyis jó kétszer nagyobb. Az ernyőrendszernek 95%-os megbízhatósággal kellett volna működnie, közben pedig ilyen alapvető problémák nem derültek ki a szörnyű baleset előtt.

 

A 7K-L1 ábrája a Blokk-D fokozattal együtt

Eközben Kamanyin és a kozmonauták egy csoportja, illetve Misin között kezdett végleg megromlani a viszony. Kamanyin több Szojuz szimulátort követelt az űrhajóskiképzésekhez, ám Misin ezeket nem teljesítette – viszont ellentmondás nem tűrő hangon követelte, hogy a következő Szojuz repüléseknél Konsztantyin Feoktyisztov, a CKBEM egyik főmérnöke, a Szojuz főtervezője legyen az egyik űrhajóparancsnok. Kamanyin és a rangidős kozmonauták többsége ellenezte ezt, Feoktyisztov az űrhajóval foglalkozott, és kiképzéseken a Voszhod-1 útja óta nem vett részt, így alkalmatlannak találták a feladatra. Kamanyin naplójában hosszasan sorolta, milyen alapvető hibái vannak Misinnek: (szerinte) ostobán erőlteti az automatikusan végrehajtott, de személyzettel ellátott űrrepüléseket (pl. az Igla automata dokkolórendszerre szerinte nem volt szükség, az űrhajósok majd kézzel dokkolnak). Kamanyin véleménye szerint a Vosztok / Voszhod repüléseket nem kellett volna abbahagyni, ám Misin kizárólag a Szojuz köré felépített emberes űrrepülésekben gondolkodik. Ráadásul Misin következetesen igyekezett a pártvezetés által megállapított határidőket betartani, ami miatt az űrprogram fejetlen kapkodássá vált – végezetül pedig Misin kapcsolata a többi tervezőirodával és a katonai / állami szervekkel finoman szólva sem volt jó, és mindenbe beleszólt, beleavatkozott. Más szóval Koroljov helyébe próbált lépni, de nem rendelkezett semmilyen téren megfelelő kvalitásokkal ehhez.

 

Alekszej Jeliszejev mérnök-űrhajós egy Szojuz szimulátorban, egy, az 1970-es évek közepén publikált képen – ami azért érdekes, mert ez nagyon valószínűen egy Szojuz 7K-L1 szimulátor

Augusztusig a Szojuz és a Blokk-D javításával elfoglalt CKBEM nem készült el az 7K-L1 szimulátorával, a 7K-LOK szimulátorát pedig még építeni sem kezdték. Ebben a hónapban Gagarint lehúzták a kiképzés alatt álló (és űrrepülésekre beosztható) kozmonauták listájáról, mivel a pártvezetésnek túl fontos volt Gagarin ahhoz, hogy veszélynek tehesse ki magát. Szeptember 27-én a következő L1 indítást is végrehajtották, ám az az első fokozat egyik hajtóművének meghibásodása miatt a 67. másodpercben letért a pályáról, és megsemmisült. A jó hír, hogy a kapszulát megmentette az SzASz, tehát legalább a mentőrendszer jól szerepelt. A Szojuz ejtőernyő- és visszatérőrendszerének fejlesztése és tesztelése közben tovább folyik, vegyes eredményekkel – nem emberes repülésre jóváhagyták, ám emberes repülésre továbbra sem. Az L1 programot felügyelő bizottság szinte minden tagja követeli, hogy legyen tartalék ernyő az L1-en az emberes repüléshez, ám Misin ezt elutasítja – ez legalább plusz 200 kg tömeget jelent, miközben a rendszer így is az abszolút határon van a feladat végrehajtásához. November 22-én újabb indítási kísérlet történt, ezúttal az első fokozat hibátlanul működött, de a második fokozat négy hajtóművéből az egyik nem indult be, ami miatt a biztonsági automatika leállította a többi hajtóművet, és aktiválta az SzASz-t. A négy L1 indításból csak az első teljesítette a kitűzött célokat, a második egy emberi / végrehajtási hiba, a maradék kettő az UR-500K hibájából kudarcot vallott, és az eredetileg elvárt határidőre nemhogy emberes, de semmilyen holdmegkerülő út nem valósult meg.

 

Egy UR-500K rakéta, orrán egy Szojuz L1 / Zond űrhajóval, látható az SzASz mentőtorony, és a négy rácsos stabilizáló vezérsík felhajtott állapotban

1968 márciusáig sok minden történt a háttérben (ezekről később), de a lényeg, hogy az L1 programot tovább űzték, hogy a közben szintén problémákkal küzdő Apollo-programot beelőzhessék. Március másodikán viszont elindították a következő L1 űrhajót, amely a Zond-4 jelölést kapva sikeresen végrehajtott egy 300 000 km-es pályacsúcsot elérő pályát (a Zond sorozat korábbi tagjai a Mars felé elindított bolygóközi űrszondák voltak, félig-meddig megtévesztésnek szánták az elnevezést). A visszatérésnél az irányítórendszer hibájából viszont nem sikerült a légköri fékezés, és Usztyinov parancsára elindították az önmegsemmisítő programot. Kamanyin dühöngött, mert szerinte be lehetett volna vállalni egy sokkal meredekebb visszatérő pályát, amelynél 20G nehézkedés érte volna a kabint, de a Szovjetunió területén ért volna földet. Megállapodtak, hogy az elkövetkező L1 űrhajók esetén a bármilyen áron való visszatérés lesz a cél. Áprilisban újabb indítási kísérlet, ám az indítás után 260 másodperccel az addig tökéletesen működő fokozat leállítási parancsot kapott, és az SzASz letépte a Szojuz L1 kapszulát a rakéta orráról – a kapszula 520 km-re az indítóállástól sikeresen földet ért. Misin először Cselomej UR-500K rakétáját szidalmazta a kudarcért, ám a vizsgálat kiderítette, hogy egy rövidzárlat miatt a diagnosztikai rendszer hibásan érzékelte azt, hogy az indítójárművel probléma lépett fel, és így tévesen adott parancsot a fokozat leállítására és az SzASz aktiválására – vagyis nem Cselomej, hanem Misin tervezőirodájánál hibáztak.

A verseny viszont nem állt meg, Usztyinov először októberre, majd később novemberre emberes L1 Hold-megkerülést várt el az űrprogramtól. Érdekes módon ezután a NASA értesítést kap a CIA-től, hogy a szovjetek egy emberes Hold-megkerülést terveznek. Sietve döntést hoznak a később december végén sikeres Hold-megkerülést végrehajtó Apollo-8 útról – vállalva annak rizikóját (a holdkomp még nem áll készen, és eredetileg annak a hajtóműve volt a tartalék megoldás a visszatérő-manőverre, ha az Apollo hajtóműve meghibásodna). Júliusban a következő útra előkészített UR-500K / L1 rakétán az indítóálláson robbanás történik – a már feltöltött Blokk-D oxidálószer-tartálya robbant fel, megölve három technikust. A rakétát és az űrhajót végül sikerült megmenteni, de a baleset tovább hátráltatta a programot.

 

A Zond-5 visszatérő kapszulájának kihalászása az Indiai-óceánból

Szeptember 14-én azonban a később Zond-5 elnevezést kapó űrhajó sikeresen elindul a világűrbe, fedélzetén teknőcökkel, gilisztákkal és különféle egyéb élőlényekkel. A Blokk-D fokozat megfelelő pályára állítja, és az űrhajó megkerüli a Holdat, menet közben viszont a csillag-követő szenzor hibája miatt nem sikerül megfelelően precíz korrekciós manővert végrehajtani, így döntés születik, hogy ballisztikus pályán az Indiai-óceánba hozzák vissza az űrhajót. A visszatérő manőver sikerült, és a tengerre érés után pár órával egy szovjet hajó sikeresen kihalássza a kabint a tengerből. A szovjet űrprogram hosszú idő óta végre sikeres missziót hajtott végre, noha a szenzor hibája miatt komoly aggodalmak merülnek fel. Kiválasztják az űrhajós-párokat is az L1 misszióhoz, ezek: Leonov-Voronov, Bikovszkij-Rukavisnyikov, Popovics-Makarov.

 

A Zond-6 egyik fényképe a Holdról, háttérben a Földdel

Novemberben a Zond-6 sikeresen megkerüli a Holdat, miközben nagyszerű fényképeket készít, majd végrehajt egy tökéletes légköri fékező manővert az Antarktisz felett, ami után mindössze 16 km-re az indítóállástól (amelyről indult) földet ér. Kifelé tökéletes sikerről szól a szovjet média, fényképekkel alátámasztva, amelyet a Zond-6 készített. A valóság viszont az, hogy az út legfeljebb félsiker. A kapszulában a hidrogén-peroxid tartály hőmérséklete túl alacsony volt, ezért megpróbálták felmelegíteni, ami miatt viszont az ajtó gumi-szigetelése engedni kezdett, és a Hold megkerülése után csökkenni kezdett a nyomás, majd a visszatérésig teljesen elvesztette azt – ha ember lett volna a fedélzeten, szkafander nélkül meghal (a Zond-6 fedélzetén lévő élőlények is így jártak), márpedig az L1 személyzete nem rendelkezett volna szkafanderrel. Az űrhajó sikeresen végrehajtotta a tervezett manővereket, és a terveknek megfelelően az Antarktisz felett belépett a légkörbe, majd lelassulva a Szovjetunió területe felett lépett be másodjára. Csakhogy a végső csapás az volt, hogy a magasságmérő, amely túlnyomásos kabinban való működésre terveztek, idő előtt leoldotta a főernyőt, így a visszatérő kabin a földbe csapódva gyakorlatilag elpusztult. Szerencsére a roncsok közül sikerült az egyik kamera negatívjait viszonylag épségben kinyerni, így legalább propaganda-szempontból sikeres lehetett a küldetés.

 

A Zond-6 sikeres kettős fékezőmanővere

Usztyinov felteszi a kérdést, hogy mivel válaszolhatnak az Apollo-8 útjára, Misin nem tehet mást, beismeri, hogy nem tudnak megfelelő választ adni rá. Tudja, hogy az amerikaiak hatalmas rizikót vállalnak az Apollo-8-cal, mindössze két Saturn-V indítás volt elötte, az egyik sikertelen, és eddig nem volt ember nélkül teljesített Hold-megkerülésük (igaz, az Apollo űrhajó nem is rendelkezett az ehhez szükséges automatizált rendszerekkel). Mivel a holdkomp nem része a Hold felé tartó útnak, így nincs vészmegoldás arra, ha a főhajtómű meghibásodik, vagyis ha az Apollo-8 esetében következett volna be egy olyan baleset, mint amilyen később az Apollo-13 műszaki moduljában bekövetkezett, akkor az Apollo-8 személyzetének semmi esélye nem lett volna a túlélésre. Szerencsére az út ilyen szempontból eseménytelen volt, és sikeresen teljesítette a célját. A szovjeteknél viszont igazából csak a Zond-5 volt sikeresnek tekinthető, a Zond-4 és a Zond-6 sem teljesítette a kitűzött célt, márpedig az első emberes L1 út előtt legalább 3, de inkább 4 sikeres pilóta nélküli L1 utat kellene maguk mögött tudni.

 

Az Apollo-8 személyzetének talán leghíresebb felvétele, ami nem is a kép minősége miatt volt fájdalmas a szovjetek számára, hanem amiatt, mert ember készítette – vagyis végképp megelőzték őket az űrversenyben

Az Apollo-8 sikeres útja után Usztyinov tanácskozást hív össze, ahol magyarázatot követel, hogyan kerülhetett a pár éve még világelső szovjet űrprogram ilyen helyzetbe. Misin beteget jelent (Kamanyin feljegyzései szerint ez általában azt jelentette, hogy részeg volt, és viszonylag sűrűn előfordult ekkoriban már), de helyettesei felvázolják a helyzetet, ami nem túl rózsás: az UR-500K / L1 páros nem eléggé megbízható az emberes űrrepüléshez, az első N1 rakéta még mindig nem épült meg, miközben az LK holdkomp és a 7K-LOK is messze vannak attól, hogy késznek lehetne tekinteni őket. Hacsak az amerikaiakat nem sújtja valami katasztrófa, kizárt, hogy a szovjetek befogják őket. Keldis, a Tudományos Akadémia vezetője felveti, hogy az UR-500K (most már Proton név alatt is futó) rakétát fel lehetne használni arra, hogy űrszondákat küldjenek a Holdra, először csak egy kis holdport hoznának vissza a Földre, aztán távirányítású rovert (a Lunokhodot) küldhetnének oda, amelynek fejlesztésén Georgij Babakin tervezőirodája (Keldis támogatásával) megfeszítve dolgozik.

A Zond-5 által szállított teknősöket vizsgálják a mérnökök és tudósok, feltehetően beállított kép,
Misin balra látható a teknőst tartó illető mellett

A kommunikáció pedig az lenne, hogy a szovjetek nem akarják állampolgáraikat feleslegesen veszélyeztetni holmi holdkutatás miatt. Miközben megállapodás születik arról, hogy mikor induljanak a Vénusz-, Mars- és Hold-űrszondák, csak hozzávetőleges időpontokat állítanak meg 3-4 személyzettel repülő Szojuz 7K-OK és 1-2 Szojuz L1 útról. Borisz Csertok keserűen írja később, hogy amíg az új feladatoktól lelkesek és tettre készek Babakin irodájának mérnökei, ő a CKBEM-ben csupa fáradt, kiégett és demotívált embert lát maga körül.

A Zond-7 visszatérő modulja

1969. január 20-án egy újabb 7K-L1 indítás történik, de az UR-500K hibája miatt aktiválódik a mentőrendszer, és a visszatérő kapszula Mongóliában ér földet. A pártvezetés az Apollo-8 sikere után nem látja értelmét az L1 programnak, de a két, már legyártott L1 űrhajó 1969 augusztusában (Zond-7) és 1970 októberében (Zond-8) elindítják, és ezek sikeresen megkerüli a Holdat, majd biztonságosan visszatérnek a Földre. Csakhogy az emberes Hold-megkerülés ekkor már nem szerepelt a tervekben, az egyetlen elfogadható cél immár a holdraszállás maradt....

Főbb források:
Astronautix.com
Russianspaceweb.com
False Steps
b14643.de
SpaceFacts.de