Pon18Avg2008

Začetki ameriškega vojaškega vesoljskega programa 2.del

Informacije
Borut Podgoršek

Začetki ameriškega vojaškega vesoljskega programa segajo v hladno vojno med velesilama kot tudi že v začetek vesoljske dobe in vesoljske tekme ter seveda zanimanja ene velesile za drugo. Objavljamo drugi del predstavitve enega takih zgodnjih ameriških programov corona.

Sistem
Lockheed je bil tehnični svetovalec in integrator vse opreme, izjema je bila le nosilna raketa thor. Razvil je višjo orbitalno raketno stopnjo agena in vodil integracijo, ki je vodila k testiranju, izstrelitvi ter nadzoru delovanja sistema v orbiti ali vesoljskem prostoru.

ameriski_vesoljski_program.jpgAgeno so kot vesoljsko vozilo izdelovali na tekočem traku in je bila bistvo corone, drugih vojaških satelitov ter celo satelitskih sistemov NASE. Pritrjena na nosilno raketno stopnjo je bila agena sestavljena iz triosnega žiroskopskega sistema za vodenje in z nadzornim sistemom za popravke, s senzorji obzorja, ki so omogočali natančno vžiganje ali vključevanje ventilov s hladnim plinom. Na krovu je bil električni sistem s šestimi baterijami, ki so delovale eno uro, telemetrijo, poveljevanjem in sledenjem. Sistem vrnitve ali povratne kapsule je obsegal povratno kapsulo, ki je imela toplotno zaščito, retro ali zaviralno raketo, kontrolni sistem za stabiliziranje lege ali položaja na hladni plin, vir energije, telemetrično povezavo in radijsko signalno bojo, sekvenčni časovni mehanizem ter padalo. Na krovu te rakete agena je bil še raketni motor družbe Bell, ki je imel potisno silo 72.480 N in je tako omogočil, da je sistem prišel v orbito okrog Zemlje.

Na krovu je bila kamera estman kodak usmerjena navzdol pod kotom 70 kotnih stopinj, vsebovala pa je film in je bila integrirana v triosno stabilizirano ageno. Pri prvih coronah je bila ločljivost slikovnega gradiva od slabih 11 metrov do 13 metrov. Ko je bil film posnet in spravljen v povratni kapsuli, ki jo je izdelala družba General Electric, se je ob predvidenem času sprožila ločitev te kapsule od satelita in nato sprožitev delovanja zaviralne ali retro rakete. Kapsulo se nato s posebnim sistemom in posebnimi letali prestreže v zraku. Zajetje kapsule v vodi je bilo rezervna možnost.

Do leta 1972 je corona rutinsko omogočala ločljivost slikovnega gradiva od 1,8 do 3 metre. Vsaka kapsula je nosila od tri do sedem kilogramov filmskega gradiva, proti koncu programa pa več kot 36 kilogramov gradiva, ki je vseboval skoraj 4600 metrov filmov. V 70. letih so sateliti te vrste lahko ostali v vesolju 19 dni in so dajali natančne podatke o višini in položaju ter kartografske informacije in tako pokrivali 8,4 milijona kvadratnih kilometrov navtične površine. Raketna stopnja agena je postala tako uspešna, da se je za njo leta 1961 zaprosilo, da naj bi postala standard za druge vladne programe. Zadnji polet v vesolje je opravila leta 1987. Od začetka njene uporabe je pri izstrelitvah v vesolje poletelo kar 362 agen, od tega za program corona 145. Najbolj znane so agene A in agene B, njena uspešnost pa je presegala 90 odstotkov. V času njene največje uporabe in njenega vrhunca je v enem letu dosegla rekord, ko je potekalo kar 41 izstrelitev.

Poleti
Izstrelitve od 0 do 38 so bile označene kot Discoverer. Prvi poskus izstrelitve je potekal 21. Januarja 1959 oziroma leto dni potem, ko je bil odobren ta program. Izstrelitev je bila predčasno končana zaradi težav z višjo raketno stopnjo agena.

Glavni podatki o programu corona
 

Program corona je predstavljal prvi ameriški fotografski obveščevalni satelitski sistem, ki je deloval od avgusta 1960 do maja 1972. Program je bil deklasificiran javnosti in zunaj tajnosti februarja 1995. Zdaj so dokumenti tega programa v nacionalnem arhivu, kjer so tudi podatki o podobnih programih, ki so izgubili označbo tajnosti. Omenjena sta programa argon in lanyard. Program corona se je torej nanašal na zbiranje obveščevalnih podatkov in tudi kartografskega slikovnega gradiva. Program argon je uporabljal organizacijski okvir corone. Šlo je za kartografski sistem, ki se je nanašal na sedem uspešnih poletov od dvanajstih in je potekal od maja 1962 do avgusta 1964. Lanyard je bil oblikovan za pridobivanje še boljšega in bolj podrobnega slikovnega gradiva. Leta 1963 je bil izveden en uspešen vesoljski polet. Program corona izvira iz časa izstrelitve prvega sovjetskega satelita Sputnik 1, in sicer 4. oktobra 1957. Predsednik ZDA Eisenhower je program podprl februarja 1958. Pilot vohunskega letala U2 je bil sestreljen nad Sovjetsko zvezo 1. maja 1960. 

 
Discoverer I je bil nato izstreljen 28. februarja 1959. Prišel je v orbito, kjer sta bila apogej, torej najvišja oddaljenost od Zemlje, 605 milj ali 973 kilometrov in perigej oziroma najmanjša oddaljenost od Zemlje 99 milj ali 159 kilometrov. čŒeprav satelit ni nosil kapsule, se je ta vesoljski polet ocenjevalo kot uspešen, saj je med drugim tudi predstavljal prvi satelit, ki ga je imela družba Lockheed v orbiti. Po izstrelitvi 13. aprila je Discoverer II sprostil kapsulo za vrnitev, ko je bil še na pol poti okrog sveta od načrtovanega območja pobiranja te kapsule. V tem času je podpolkovnik vojnega letalstva Charles »Moose« Mathison služil kot poveljnik enote, ki je delovala na območju nadzora satelitskega programa vojnega letalstva ZDA. Mathison je letel na kraj padca kapsule, da se izvede iskalna akcija iz zraka in s tal. čŒeprav kapsule niso našli, menedžerji corone niso imeli veliko skrbi, saj je kapsula nosila mehanično miš in elektronske naprave za zaznavanje biomedicinskih učinkov.

Discovererja III in IV sta bila izstreljena 3. ter 25. junija in nista dosegla orbite, ker je višja raketna stopnja agena omogočala premajhno potisno silo. Eisenhower je zahteval od direktorja CIE Allana W. Dullesa razlago. Ko tudi Discovererja V in VI avgusta nista bila uspešna, se je nadaljnje polete prekinilo, sateliti pa so ostali na tleh. Opravilo se je obširne in zahtevne teste, s katerimi so ugotovili tehnično šibkost v podsistemu za vrnitev, ki je bil izpostavljen nižjim temperaturam, za katere ni bil zasnovan. Težave so bile povezane z električno energijo, telemetričnimi informacijami, sledenjem ter sekvenco ali zaporedjem ločevanja in stabilnosti kapsule. V neodvisnem poročilu 8. septembra so bili pritiski, da naj bi se program zaradi prihodnjega proučevanja ustavil, kar naj bi vodilo do sklepa, da je bil Lockheed preveč prepričan v to, da sta bili višja raketna stopnja agena in kapsula ustrezno opremljeni z instrumenti. V odgovor na to je Lockheed povečal energetsko sposobnost baterij satelita in izvedel tudi izboljšave na kapsuli za vrnitev.

Med naslednjima dvema poletoma 7. in 20. novembra sta Discovererja doživela okvaro podsistema ter kamere. Po dveh
Pomembni datumi:  
– 28. februar 1959: prvi poskus izstrelitve corone številka 1;
– 12. avgust 1960: corona 13 prvič uspešno vrne kapsulo iz vesolja;
– 25. maj 1972: v vesolje poleti zadnja oziroma 145. corona;
– 31. maj 1972: posnete so bile zadnje slike iz serije corone;
– 24. februar 1995: naznanilo izvršilnega ukaza predsednika ZDA Billa Clintona o deklasifikaciji oziroma sprostitvi programa iz tajnosti;
– 24. maj 1995: slovesnost pri osrednji obveščevalni agenciji CIA in

nacionalnem muzeju za letalstvo in vesolje v Washingtonu.

 
mesecih popravljanja teh motenj so izstrelili Dicovererja IX in X. Prvi je v vesolje poletel 4. februarja, drugi pa 19. februarja 1960. Izstrelitvi nista bili uspešni, saj so bile težave s prvo nosilno raketno stopnjo, ki ni delovala, kot naj bi. Discoverer X je bil celo uničen, ko se je raketa dvigala in nato eksplodirala ter izstrelišče Vandenberg zasula z ostanki nekdanje rakete in satelita.

Do marca so se ponovno pojavila menja, da naj bi se program corona odpovedal, saj se je povečalo malodušje. Vodja programa corona pri vojnem letalstvu ZDA polkovnik Paul Worthman je spomnil ljudi, da so take težave nujne pri takem novem programu.

15. aprila je v orbito odletel Discoverer XI. Sistem za vrnitev kapsule je znova odpovedal, kar je bilo zelo nesrečno, saj je kamera prvič odlično delovala. Družba Estman Kodak je takrat spremenila film iz tistega, ki je temeljil na acetatih, na takega, ki je temeljil na poliestru. Neuspeh je spodbudil sporočilo podšefa vojnega letalstva generala Curtisa LeMaya, ki je od Lockheeda zahteval nujnost izjemnih korektivnih akcij kot tudi osebno pozornost ljudi na vrhu uprave Lockheeda, da se odpravijo napake v sistemu. Lockheed je izvedel nadaljnja preizkušanja v posebnih komorah, v katerih se podvaja okolje vesoljskega prostora, in tudi diagnostiko poletov, pri čemer je bila kapsula opremljena z instrumenti, še posebno za telemetrijo sistema za vračanje. Discoverer XII se je 29. junija zelo malo časa dvigoval z izstrelitvene ploščadi, saj je zaradi motnje v delovanju tipala prišlo do napačnega položaja ločevanja raketne stopnje od nosilne rakete thor ali prve stopnje. Ta položaj ločevanja agene od thora je bil namreč z nosom navzdol. In tako še en satelit ni bil uspešen.

zemeljski_posnetek_z_ameriskim_obvescevalnim_sistemom_corona.jpgDve zadevi sta v sredini leta 1960 povzročili še bolj napete razmere. Predsednik Eisenhower je odpovedal polete letal U2, kar je bila posledica sestrelitve letala U2 1. maja 1960 nad Sovjetsko zvezo. Tako seje povečala pomembnost uporabe satelitov za zbiranje obveščevalnih podatkov. Približeval se je tudi prvi polet satelita za zbiranje obveščevalnih podatkov, znan kot Samos. To je bil sistem satelita, ki je bil zanimiv za nenehno povečevanje števila tistih, ki so bili nezadovoljni z zapletenimi poskusi lovljenja kapsul corone.

V tem času je prevladovalo mnenje, da se rakete, ki delujejo na vroč plin, pri kapsulah za vrnitev ne vžgejo hkrati in se, namesto da bi se vrtele kot nogometna žoga med letenjem, vrtijo bolj ali manj brez nadzora in tako vstopijo v nepredvidene orbite, namesto da bi se vrnile na Zemljo.

Tako se je Lockheed odločil, da zasnuje raketni sistem stabilizacije z vrtenjem, ki deluje na hladni plin. Z njim je opremil vsa vesoljska plovila programa corona, tudi tista, ki so bila že zgrajena. To je pri uporabi takih raket pomenilo pomemben korak tudi za prihodnost astronavtike in civilnih vesoljskih raziskav, saj je predstavljal velik napredek pri bodočih programih NASE in seveda pri vojaških programih, pri katerih se uporabljajo take povratne vesoljske kapsule.

Zaradi velikega pritiska po uspehu je bila izstrelitev Discovererja XIII zelo pomembna. Satelit je prišel v orbito in povratno kapsulo sprostil v sedemnajsti orbiti. Ločitev kapsule, vžig zaviralnih raket in vstop v Zemljino atmosfero so potekali skoraj popolno. Prav tako je bila predvidena točka padca blizu tega, kar je bilo v načrtih. Komunikacijska zmeda med skupinami letalcev, ki so skrbeli za to nalogo, je povzročila, da se je kapsula spustila na morsko gladino. Tam jo je našel in pobral helikopter, ki jo je odložil na krovu ladje Haiti Victory, zadolžene za to nalogo. To se je zgodilo 12. avgusta 1960. Kapsula je bila pobrana in sprejeta nepoškodovana, se je glasilo sporočilo prek kriptografskih zvez v Washington.

Vrnitev
čŒeprav Discoverer XIII ni imel kamere, je bila njegova prva vrnitev načrtovana kot popolna generalka za ravnanje s pravo kapsulo sistema corona. »Moose« Mathison je imel drugačen načrt, ki pa ga nihče od vpletenih ni poznal.

Mathison je bil prepričan, da naj bi prvi uspeh programa ponudil priložnost izpostavitve množičnim občilom o vesoljskem programu vojnega letalstva ZDA kot tudi priložnost dobrega dela njegovega prijatelja generala Schriverja, ki je vodil poveljstvo sistema vojnega letalstva in tudi prizadevanja vojnega letalstva, znana kot corona. 12. avgusta je tako Mathison pristal na krovu ladje Haiti Victory in prevzel odgovornost.

Potem ko je uredil, da se je poveljnik pacifiške flote srečal z njim na krovu za fotografiranje za tisk, je prenesel kapsulo na transportno letalo C-130 in začel polet do Sunnyvala. Med poletom se je kratkočasil tako, da je vlomil v kapsulo, za katero je ugotovil, da je skoraj prazna. Poslal je sporočilo generalu Ritlandu in predsedniku Lockheeda v Sunyvalu, da bi se srečal z njima za še eno fotografiranje.

Zanimivosti programa:  
– prvi svetovni sistem za fotografsko zbiranje obveščevalnih podatkov;
– prvo zajetje ali pobiranje kapsule iz vesolja v zraku s posebnim sistemom in posebno prirejenim letalom C-119;
– prvo kartografiranje Zemlje iz vesolja;
– prvi stereo-optični podatki iz vesolja;
– prva sprostitev več povratnih kapsul s filmi iz vesolja;

– prvi obveščevalni program, ki je opravil 100 poletov v vesolje. 

 









Naslednji dan je Mathison s kapsulo pristal v vojaški letalski bazi Andrews za še več fotografij tokrat z generalom Schriverjem in šefom štaba vojnega letalstva. Za 15. avgust je bila napovedana slavnost v Beli hiši.

Tako je kapsula, ki so jo pozneje diskretno vrnili v Sunnyvale, povzročila glasen napredek v Beli hiši, kjer je predsednik Eisenhower program označil kot zgodovinski. Ta je še naslednjih nekaj mesecev, potem ko ga je Mathison dal v javnost, vzbujal pozornost, saj se ga je nenehno prikazovalo po deželi, dokler ga niso dali v znamenito Smithsonovo ustanovo, kjer je plaketa z besedilom: »Program Discoverer se je začel zaradi razvoja satelita z obveščevalno ali ogledniško sposobnostjo. Prvi poleti so imeli številne težave in doživeli prav tako številne neuspehe. Šele z izstrelitvijo Discovererja XIII leta 1960 je program doživel svoj prvi uspeh. Povratna kapsula Discovererja je bila prvo vesoljsko vozilo, ki se je iz orbite ali vesolja vrnilo na Zemljo. Sateliti Discoverer so pozneje fotografirali kraje, kjer so izstrelišča sovjetskih balističnih izstrelkov. Tako se je omogočila boljša ocenitev dejanskega števila takih izstrelkov.«

Mathisonova prizadevanja so pokazala, da je lahko en sam mož dokumentiral nedolžno naravo ameriške  vesoljske kapsule, ki ni vsebovala nič škodljivega, ne bombe, kamere ali posebnega gradiva, temveč le ameriško zastavo. Po uspešnem poletu Discovererja XIV 18. Avgusta in vrnitvi kapsule s posebnim sistemom v zraku je bil prvi film programa corona tiho in prek bolj učinkovitega ustreznega sistema posredovan naprej do tistih, ki jih tako gradivo najbolj zanima. Odzivi na film so bili zelo dobri. Slikovno gradivo je obsegalo več kot 1.650.000 kvadratnih milj sovjetskega ozemlja. Ločljivost slikovnega gradiva naj bi bila taka, da bi se lahko prepoznavalo objekte, velike vsaj 12 metrov.

Ko je predsednik Eisenhower videl fotografije tega najnovejšega satelita, je želel, da program še naprej ostane skrivnost in se tako izogne izzivanju Sovjetov. Potem ko je ta komentar prešel po verigi poveljevanja, so bile njegove previdne besede prevedene in poenostavljene v »uničenje kapsule«. In tako so kapsulo res razbili na koščke in jo pospravili.

Obveščevalni podatki
Na podlagi fotografij Discovererja XIV naj bi se zanikal obstoj neskladja v  razvoju balističnih izstrelkov za obdobje 1956–1960. To naj bi bilo mogoče na podlagi izjemne občutljivosti corone, vendar je za to vedelo zelo malo ljudi. V volilnem letu 1960 je neskladje v razvoju balističnih izstrelkov postalo zelo resna politična zadeva.

Besedilo: Miloš Krmelj*

Zanimivi podatki o programu

Naj dodamo, da slikovna statistika zadeva prvotno največjo ločljivost, ki je bila osem metrov in se je proti koncu programa toliko izboljšala, da je bila le dva metra, kar pomeni štirikratno izboljšanje. posamezne slike so povprečno pokrivale območje, veliko 10 x 120 milj oziroma 16 x 193 kilometrov. Sistem se je uporabljal skoraj 12 let. Iz vesolja se je naredilo več kot 800.000 slik, tako da zbirka obsega več kot 688.000 metrov filmov v 39.000 kovinskih posodah.




Fotografija 1: www.upload.wikimedia.org
Fotografija 2: www.news.uchicago.edu

*Miloš Krmelj je predstavnik Mednarodne vesoljske univerze (I. S. U.) za Slovenijo ter redni član in regionalni sekretar Mednarodne akademije za astronavtiko (I. A. A.).


Vir: http://www.mors.si/fileadmin/mors/pdf/revija_sv/2008/sv08_12.pdf
Revija slovenska vojska, letnik XVI/12, 18. julij 2008, stran 28