Per aspera ad astra!

Po okresie odkrywania wszystkich zakamarków naszej planety (bieguny, szczyty najwyższych gór, głębie oceanów) ludzie postanowili sięgnąć dalej. Chcieli wyrwać się z Ziemi, żeby sięgnąć Kosmosu! Pierwsze kroki w tym zakresie realizowano, wysyłając sondy bezzałogowe.

Publikacja: 25.01.2024 21:00

Pioneer 10 podczas montażu. Sondę tę wystrzelono 3 marca 1972 r. Miała zbadać Jowisza. Po wykonaniu

Pioneer 10 podczas montażu. Sondę tę wystrzelono 3 marca 1972 r. Miała zbadać Jowisza. Po wykonaniu zadania jako pierwsza poleciała poza Układ Słoneczny i wędruje teraz w przestrzeni międzygwiezdnej

Foto: NASA Ames Research Center / Wikimedia Commons

Do każdego odwiedzanego zakątka Kosmosu zawsze najpierw docierał automat, a dopiero potem, do tych najbliższych, polecieli również ludzie. Natomiast owe bezludne sondy docierały coraz dalej. I o tym właśnie chcę opowiedzieć w dzisiejszym felietonie.

Pierwszym obszarem kosmicznym, który został odwiedzony przez automatyczne sondy, była wokółziemska orbita. 4 października 1957 r. został wystrzelony Sputnik 1, radziecka sonda, która weszła na orbitę oddaloną od powierzchni Ziemi średnio o 587 km. Gdyby Ziemię, której średnica wynosi 12 742 km, porównać z jabłkiem, to odległość, na jaką udało się sięgnąć w Kosmos, odpowiadałaby grubości skórki owego jabłka. Niedaleko się wtedy oderwaliśmy od macierzystej planety! Ale jak wiadomo, ten pierwszy skutecznie umieszczony w Kosmosie satelita stał się przyczyną wielkiej frustracji w USA, zwłaszcza że w ślad za Sputnikiem 1 w Kosmos poleciały: Sputnik 2 z psem Łajką na pokładzie (3 listopada 1957 r.) i Sputnik 3 z aparaturą do pomiarów geofizycznych (15 maja 1958 r.).

Czytaj więcej

„Ten drugi”, czyli zapomniani zdobywcy Kosmosu

Na tym etapie USA miały znacznie mniejsze osiągnięcia. Pierwsze próby wystrzelenia amerykańskich satelitów serii Vanguard były nieudane. Start Vanguard 1, który odbył się 6 grudnia 1957 r., polegał na tym, że rakieta wzniosła się na wysokość 1 m, po czym spadła i eksplodowała. Ponowna próba podjęta 26 stycznia 1958 r. też była nieudana. Sięgnięto wtedy do doświadczeń Niemca afiliowanego w USA, twórcy rakiet V2, Wernera von Brauna. To on zbudował rakietę, która wyniosła 1 lutego 1958 r. na orbitę pierwszego amerykańskiego satelitę o nazwie Explorer 1. Von Braun był nie tylko genialnym inżynierem, ale także dobrym dyplomatą. Żeby nie pogłębiać frustracji Amerykanów, ogłosił, że niepowodzenia rakiet Vanguard wynikały z faktu, iż były to rakiety o pioniersko nowatorskiej konstrukcji, a jego Explorer odniósł sukces, ponieważ został zbudowany według bardzo tradycyjnych technologii. Nie zmieniło to jednak faktu, że na 11 startów rakiet Vanguard aż 8 było nieudanych.

Pierwsze sondy wysłane na Księżyc

Aby wprowadzić sztucznego satelitę na orbitę wokół Ziemi, wystarczy rakieta, która może mu nadać prędkość ok. 8 km/s. Jak na warunki ziemskie to dużo, prawie 29 tys. km/h, ale jak na skalę kosmiczną jeszcze bardzo mało. Na przykład Ziemia w swoim ruchu obiegowym wokół Słońca, sprawiającym, że zmieniają się pory roku, osiąga prędkość 107 tys. km/h. Ale żeby się całkowicie oderwać od Ziemi i odlecieć w odległy Kosmos, trzeba osiągnąć prędkość przynajmniej 11,2 km/s, ponad 40 tys. km/h.

Najbliższym celem pozaziemskim, do którego warto było sięgnąć, był oczywiście Księżyc. I znowu Związek Radziecki jako pierwszy ów cel osiągnął: statek o nazwie Łuna 2 wystartował 12 września 1959 r. i dzień później uderzył w powierzchnię Księżyca. Następna sonda, Łuna 3 wystrzelona 4 października 1959 r., obleciała Księżyc i wykonała pierwsze zdjęcia jego niewidocznej strony.

Co ciekawe, nieudany lot – z punktu widzenia zasadniczego celu, jakim było uderzenie w powierzchnię Księżyca i rozsypanie tam pamiątkowych plakietek – sondy Łuna 1 (2 stycznia 1959 r.) był istotny z punktu widzenia eksploracji odległego Kosmosu, bo gdy zawiodło sterowanie i sonda nie trafiła w Księżyc, to poleciała w odległy Kosmos i do dzisiaj krąży wokół Słońca na orbicie między orbitami Ziemi i Marsa.

Amerykańskie niepowodzenia i sukces na Księżycu

Amerykanie pierwszy wyścig na Księżyc przegrali. 26 stycznia 1962 r. wysłali sondę Ranger 3, która miała uderzyć w Księżyc, tak jak radziecka Łuna. Sonda ta minęła Księżyc w odległości 37 tys. km.

Ranger 4 wysłany 26 kwietnia 1962 r. utracił łączność z Ziemią i rozbił się na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca, nie dostarczając nam absolutnie żadnych danych. Żadnych danych nie dostarczyła także sonda Ranger 5, która też nie trafiła w Księżyc i odleciała w przestrzeń.

Ranger 6 (wysłany 30 stycznia 1964 r.) miał filmować zbliżającą się powierzchnię Księżyca z zainstalowanych na nim aż sześciu kamer telewizyjnych. Tym razem sonda trafiła w Księżyc, ale nie przysłała ani jednego obrazka. Okazało się, że awaria kamer nastąpiła jeszcze w czasie startu.

Czytaj więcej

Rosyjski łazik się rozbił, a Indie publikują zdjęcia ciemnej strony Księżyca

Pierwszą udaną amerykańską misją księżycową był lot sondy Ranger 7 wystrzelonej 28 lipca 1964 r. Filmowała ona powierzchnię Księżyca za pomocą trzech wąskokątnych i trzech szerokokątnych kamer – aż do upadku. Udana była też misja sondy Ranger 8 wystrzelonej 17 lutego 1965 r. Przysłała ona 7137 zdjęć powierzchni Księżyca.

Ostatnia z tej serii sonda Ranger 9 (wystrzelona 21 marca 1965 r.) też wykonała zadanie, przy czym obraz z kamer lecącej na zderzenie z Księżycem sondy był przekazywany na żywo m.in. w telewizji publicznej, co miało duże znaczenie propagandowe.

Nie rozwijam tego tematu, bo w tym artykule chcę omawiać głównie te dokonania, które były tymi pierwszymi skokami w głąb Kosmosu na określony (coraz większy) dystans, natomiast wszyscy wiemy, że w przypadku Księżyca Amerykanom udały się loty załogowe, zatem to oni osiągnęli w tym wyścigu ostateczny sukces.

Sąsiednia planeta: Wenus

Księżyc jest blisko, bo na orbicie odległej od Ziemi o około 400 tys. km. Znacznie dalej niż Księżyc są wszystkie planety Układu Słonecznego. Najbliżej nas jest Wenus, chociaż jej odległość od Ziemi się zmienia: od około 40 mln km do około 259 mln km (Ziemia i Wenus krążą na swoich orbitach wokół Słońca i czasem się do siebie zbliżają, a czasem oddalają).

Pierwsze sondy radzieckie z serii Wenera nie osiągały sukcesów, chociaż już pierwsza z nich, wystrzelona 12 lutego 1861 r., dotarła do Wenus i przeleciała obok niej w odległości 100 tys. km, nie przesyłając jednak na Ziemię żadnych danych. Kilka nieudanych prób z kolejnymi sondami sprawiło, że radziecka sonda Wenera 2 wystrzelona została dopiero 12 listopada 1965 r. – ale ona także tylko przeleciała w sąsiedztwie planety, nie dostarczając żadnych wartościowych informacji. Nieco lepiej spisał się w tym zakresie amerykański Mariner 2, wystrzelony 27 lipca 1962 r., który przeleciał 34 tys. km nad atmosferą Wenus i jako pierwszy zbadał (na odległość), że powierzchnia planety jest nagrzana do temperatury ponad 400 st. C. Potwierdziła to radziecka sonda Wenera 4, która weszła w atmosferę Wenus 18 listopada 1967 r. i wylądowała na jej powierzchni.

O badaniach Wenus w czasie kolejnych misji nie będę pisał, bo chcę wskazać kolejny krok w opisywanym tu procesie sięgania wciąż dalej i dalej. A następny w kolejce jest Mars.

Misje na Marsa

Do Marsa jest dalej niż do Wenus. Jego odległość od Ziemi zmienia się – od 54 do 401 milionów km. W dodatku lecąc na Marsa, musimy pokonać grawitację Słońca, bo żeby go osiągnąć, trzeba się od Słońca oddalić. Przy locie na Wenus ta grawitacja pomagała!

Czytaj więcej

Rakietowe nieszczęścia Sowietów

Pierwszy udany przelot obok Marsa zrealizowała radziecka sonda Mars 1. Wystartowała 1 listopada 1962 r., a do Marsa dotarła 19 czerwca 1963 r. Niestety wcześniej, 21 marca 1963 r., gdy sonda (nadająca wcześniej regularnie informacje o badaniach przestrzeni międzyplanetarnej) znajdowała się w odległości 107 mln km od Ziemi, łączność się urwała. Sonda zbliżyła się do Marsa na odległość 193 tys. km, ale nie przesłała żadnych informacji. Dlatego pierwsze informacje z niewielkiej odległości od Marsa przesłała amerykańska sonda Mariner 4, która 15 lipca 1965 r. doleciała na odległość zaledwie 10 tys. km od powierzchni Marsa i wykonała bardzo dużą liczbę zdjęć. Potem było bardzo wiele misji sond kosmicznych na Marsa – jedne lądowały, inne stawały się sztucznymi satelitami Czerwonej Planety, ale nie o tym chcę opowiadać w tym artykule, bo zależy mi na pokazaniu ziemskich pojazdów kosmicznych, które sięgnęły jeszcze dalej.

Pożegnanie z Układem Słonecznym

Pierwszym próbnikiem kosmicznym, który wybrał się naprawdę daleko, był Pioneer 10 wystrzelony 3 marca 1972 r. Miał zbadać największą planetę Układu Słonecznego – Jowisza – oraz jego cztery największe księżyce. Lot Pioneera 10 był naprawdę daleki, bo Jowisz jest oddalony od Ziemi średnio o 778 mln km. Co więcej, między Marsem a Jowiszem rozciąga się tzw. pas planetoid. Jest to zbiorowisko krążących wokół Słońca głazów, które poruszają się dość chaotycznie, czasem zderzają się ze sobą, zmieniają orbity, a czasem – wyrzucone z tego pasa grawitacją Jowisza – docierają do Ziemi, Księżyca i do innych planet, bombardując ich powierzchnię jako mniej czy bardziej niebezpieczne meteoryty. W pasie tym są także całkiem spore asteroidy i karłowate planety gotowe roztrzaskać wszystko, co się znajdzie na ich drodze. Sonda Pioneer 10 była pierwszym dziełem rąk ludzkich, które miało wniknąć do tego niebezpiecznego obszaru. Okazało się, że przeszła przez pas planetoid bez szkody i 3 grudnia 1973 r. zbliżyła się do Jowisza. Wykonała szereg pomiarów i badań, po czym niesiona ogromną energią rozpędzonej masy (prędkość: 42 tys. km/h) minęła dalej położone planety i pognała w przestrzeń międzygwiezdną, żegnając się z Układem Słonecznym. Za 2 miliony lat zbliży się do gwiazdy Aldebaran.

Na wypadek spotkania jakichś istot inteligentnych wśród dalekich gwiazd sonda niesie na sobie plakietkę aluminiową (złoconą), pokazującą, gdzie jest nasz Układ Słoneczny w Galaktyce, z ilu planet się składa i jak wyglądają istoty ludzkie (mężczyzna i kobieta). Obecnie sonda Pioneer 10 znajduje się w odległości 20 mld km od Ziemi.

Solidne badanie najbardziej odległych planet

W tym felietonie, który miał pokazać, jak ludzie coraz dalej sięgali w Kosmos, muszę się zatrzymać na sondzie Pioneer 10, która jako pierwsza poleciała poza Układ Słoneczny i wędruje teraz w przestrzeni międzygwiezdnej, coraz dalej i dalej, czyli docelowo osiągnie każdą odległość od Ziemi. Sonda ta będzie się oddalać nawet wtedy, gdy nie będzie już naszej planety, zniszczonej za 5 miliardów lat po nieuniknionej przemianie naszego Słońca w czerwonego olbrzyma, który w swoim ognistym wnętrzu pochłonie swoje planety, w tym Ziemię.

Dodam tu jednak, że takich ziemskich sond, które odleciały na nieskończenie dużą odległość od macierzystej planety, było więcej. Chociaż są one najbardziej imponującym dowodem ogromnej kreatywności ludzi, to jednak wiedza o nich nie jest wystarczająco rozpowszechniona. Ekscytujemy się niedługą już zapewne kolonizacją Księżyca, rozmawiamy o wyprawie na Marsa, ale to, co dalej, mniej nas interesuje. Tymczasem geniusz inżynierów budujących sondy i fantazja uczonych wyszukujących dla nich kolejne cele przejawiają się właśnie głównie w tych najdalszych zakątkach naszego Systemu Słonecznego oraz poza nim. Dlatego w kolejnym felietonie skupię się na opowiadaniu o innych sondach, którym także pozwolono odlecieć do gwiazd. Przy czym wyjaśnię, po co je wysyłano tak daleko i jakie naukowe rewelacje przyniosły te wyprawy. Ale to już w następnym odcinku.

Autor jest profesorem Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

Do każdego odwiedzanego zakątka Kosmosu zawsze najpierw docierał automat, a dopiero potem, do tych najbliższych, polecieli również ludzie. Natomiast owe bezludne sondy docierały coraz dalej. I o tym właśnie chcę opowiedzieć w dzisiejszym felietonie.

Pierwszym obszarem kosmicznym, który został odwiedzony przez automatyczne sondy, była wokółziemska orbita. 4 października 1957 r. został wystrzelony Sputnik 1, radziecka sonda, która weszła na orbitę oddaloną od powierzchni Ziemi średnio o 587 km. Gdyby Ziemię, której średnica wynosi 12 742 km, porównać z jabłkiem, to odległość, na jaką udało się sięgnąć w Kosmos, odpowiadałaby grubości skórki owego jabłka. Niedaleko się wtedy oderwaliśmy od macierzystej planety! Ale jak wiadomo, ten pierwszy skutecznie umieszczony w Kosmosie satelita stał się przyczyną wielkiej frustracji w USA, zwłaszcza że w ślad za Sputnikiem 1 w Kosmos poleciały: Sputnik 2 z psem Łajką na pokładzie (3 listopada 1957 r.) i Sputnik 3 z aparaturą do pomiarów geofizycznych (15 maja 1958 r.).

Pozostało 92% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Kosmos
NASA szuka sposobu na sprowadzanie próbek z Marsa. Tanio i szybko
Materiał Promocyjny
Wykup samochodu z leasingu – co warto wiedzieć?
Kosmos
Odszedł Peter Higgs, odkrywca boskiej cząstki
Kosmos
Badania neutrin pomogą rozwiązać zagadkę powstania wszechświata
Kosmos
Księżyc będzie miał własną strefę czasową? Biały Dom nakazał ustalenie standardu
Materiał Promocyjny
Jak kupić oszczędnościowe obligacje skarbowe? Sposobów jest kilka
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata