S.O.S. Föld

Az írutazás kockázatos. A szimulációs kísérletek során minden váratlan eseményre felkészítik az írhajósokat. A földlakók poggyászában azonban ott lapulnak a hibalehetőségek is.Minden írrepülés bonyolult feladatok egymást követő láncolatából áll. Igen sok olyan, előre nem látható zavar is jelentkezhet, amelyek jó esetben csak a tervezett programok lebonyolítását zavarják, súlyosabb esetben azonban magukat az írutasokat veszélyeztetik. Az indulás és a visszatérés között két, különlegesen veszélyes szakasz található: a pályára állás és a leszállás.

Az írrepülés e két kritikus fázisában fellépő esetleges míködési rendellenességek káros következményeinek elhárítása, az írhajósok életének mentése bonyolult felkészültséget igényel. Magát a mentési míveletet az egyes kritikus szakaszoknak megfelelően – három fő részre bonthatjuk: a start utáni, a Föld körüli és a visszatérési szakasz mentési feladataira.

Kettő, egy, zéró…
Az írhajókat pályára állító hordozórakéták bonyolult míszaki rendszerek, amelyek tömege a negyedszázaddal ezelőtti néhány száz tonnáról néhány ezer tonnára növekedett. Kialakításuk már a kezdeti időszakban is úgy történt, hogy biztonsági rendszereiket két, de gyakran három példányban helyezték el bennük, hogy az esetleg meghibásodó egységeket azonnal kifogástalanokkal lehessen felváltani. Ennek ellenére a minimális kockázat elve mégis megköveteli, hogy a hordozórakéta nem várt üzemzavara esetére megfelelő mentőrendszerek álljanak rendelkezésre. Ezek két fő csoportja: a katapultülések és a mentőrakéták.

Az üzemzavarok észlelésére a rakétában különleges elektronikus elemeket helyeztek el. Ezek a másodperc töredéke alatt észlelik a fellépő hibákat, és ha azok kiküszöbölésére nem nyílik azonnal lehetőség, megkezdődik a mentőakció: vagy leválasztják az írkabint a bennülőkkel együtt, vagy katapultálják az írhajósokat. A Vosztok-írhajóknál az utóbbi módszert alkalmazták, sajátságos módon: az írhajósok kb. 7 km-es magasságban katapultáltak, mert az írkabin földet érési sebessége nagyobb volt, mint a biztonságosan megengedett. "Éles" bevetésére sohasem került sor, mint ahogyan az amerikaiak sem használták a kivetőüléseket a Gemini-programban.

Az írrepülőgépek közül csak a Columbián – és annak is csak első négy repülésén – volt beépítve katapultrendszer a parancsnok és a pilóta mentésére. Az ötödik repülés előtt azonban ezeket kiszerelték, és normál üléseket tettek be. A négynél több főből álló személyzet katapultálásos mentésére egyébként sem lenne lehetőség, mivel a kabin felső részében csak négy ülés van, míg a továbbiakat az alsó részben helyezték el. A míszaki okokon kívül repülésetikai követelmény, hogy a teljes személyzetet lehessen menteni. Szintén míszaki nehézségekkel magyarázható az írrepülőgép kabinjának egy részben történő leválasztása a szerkezet többi részéről.

Baleset esetén a személyzetszállító fülke elkülönül az írszerelvény többi részétől, a hordozórakétától, és az automatika begyújtja annak hajtómíveit. Ezek segítségével a személyzet biztonságos távolságra jut a hibás hordozórakétától, úgy, hogy annak esetleges felrobbanása sem jelent számukra semmilyen veszélyt. Ha ilyen jellegí mentésre 10 kilométernél nagyobb magasságban van szükség, a leválasztott fülke az írhajósokkal a megszokott módon tér vissza a Földre. Ebben a helyzetben az írhajó emelkedési sebessége még nem olyan nagy, hogy szükség lenne rakétás fékezésre. A leválást követően rövid idő elteltével a kabin emelkedő mozgása megszínik, s a gravitációnak engedve, a felszín felé kezd zuhanni. Ennek során a nyomásmérő automata üzembe helyezi az ejtőernyőrendszert, és a felszín közvetlen közelében bekapcsolja a lágy leszállást segítő fékezőrakétákat vagy fékezőpárnákat, ha az írhajón vannak ilyen berendezések.

A mentőrendszer rakétahajtómíveit úgy tervezték, hogy feladatukat akkor is elláthassák, ha a hiba bekövetkeztekor a rakéta még a startasztalon áll vagy 10 kilométernél alacsonyabban halad. A hajtómívek tolóereje és üzemanyagkészlete akkor is képes az utasfülkét a fékező ejtőernyőrendszer biztonságos míködéséhez szükséges magasságba emelni. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a leválasztott kabin azon a zónán kívül ér vissza, amelybe a hibás hordozórakéta visszazuhanhat.

A rajt előtt 15 perccel élesítik a Szojuz rakéta SzASz berendezését (sziszteme avarijnovo szpuszka, hibaészlelő leválasztó rendszer), és ezután két csatornán távirányítással – rádióparancs és kábel-összeköttetés – hozható míködésbe. A rajtot követő időben, egészen a pályára állásig, a SzASz elektromos berendezései figyelik a hordozórakéta paramétereit, a leírt pálya jellemzőit. Ha 5-15%-os tolóerő-csökkenést vagy a pályától ± 7°-os eltérést észlel, akkor leválasztja az írhajó orbitális és parancsnoki kabinját. Ezután egy tucat darabból álló kis rakétacsoport lép míködésbe, és az orbitális kabint tovább gyorsítja. &Iacutegy a leszállókabin mintegy kipottyan az áramvonalas védőburkolat alól, majd a megfelelő orientáció után, ejtőernyőrendszerét használva leszáll. A mentőtornyot a védőburkolattal együtt, 96-120 kilométer magasságban leválasztják az írhajóról. A figyelő rendszer tovább míködik, és ha rendellenességet észlel, akkor megszakítja a repülést, és a kabin ballisztikus pályán tér vissza a Földre.

Föld körüli pályán
Különleges mentési problémák lépnek fel, ha a Föld körül keringő írhajónál hermetizációs zavarok támadnak. Ha a kabin tömítése megsérül, mind a légnyomás, mind pedig a hőmérséklet ugrásszeríen csökkenni kezd. Ez egyébként az egyik legveszélyesebb baleseti lehetőség. A fellépő esetleges veszélyek elhárítására különleges fedélzeti rendszerek szolgálnak. Ezek, a csak veszély esetén míködésbe lépő rendszerek képesek arra, hogy még nagyobb tömítési hibák esetén is hosszabb időn át elviselhető szükségállapotokat biztosítsanak az ember számára. Korábban úgy gondolták, hogy az ilyen hibákat a szkafanderes írhajós is elháríthatja. Ma már a szakemberek egyöntetíen úgy vélekednek a különben igen kis valószíníséggel bekövetkező hiba kiküszöböléséről, hogy annak egyedüli,  biztonságos módja a Földre történő azonnali visszatérés, függetlenül attól, hogy az írhajó pályájának melyik pontján tartózkodik. Az írruha kb. száz percig biztosítja az írhajós ellátását, ez akár egy teljes Föld körüli keringésre is elég.

Ha egy írhajó vissza kíván térni a Földre, a legfontosabb teendő a megfelelő tájolás. &Iacutegy lehet azt elérni, hogy az írhajó hővédő pajzsa az előírt helyzetben érintkezzen a légkör síríbb rétegeivel. Ez a tájolás a legegyszeríbb esetekben a Nap megkeresésével történt. Ezt követően a rendszer meghatározta az írhajó hossztengelyének Naphoz képest elfoglalt helyzetét, és azt összehasonlította az előre beprogramozott értékekkel. Az esetleges eltérést a stabilizáló fúvókák üzembe helyezésével igazította ki. Ezután lépett míködésbe a fékezőhajtómí, és az írhajó az előre kijelölt térségbe térhetett vissza. A Nap utáni tájolás megkövetelte a tájolószerkezet start előtti beprogramozását, ami komoly korlátozásokat jelentett mind a felbocsátás, mind a visszatérés időpontját illetően.

Mentéskor viszont azonnali leszállásra van szükség, ez pedig az előzetes program felfüggesztését kényszeríti ki. A program megszüntetése azonban megköveteli, hogy az írhajó rendelkezzen egy, a Naptól független, a három térbeli főirány kitízésére bármikor alkalmas nagy pontosságú rendszerrel. Ez a rendszer gyakorlatilag időbeni korlátozás nélküli visszatérést biztosít, és lehetővé teszi az aerodinamikus, fékezési szakaszban végrehajtott manőverezést is. Az ilyen rendszerrel nem rendelkező írhajók csak ballisztikus pályán képesek leereszkedni. Ez történt a Vosztok és a Voszhod írhajók esetében.

1970 áprilisában az Apollo-13 balesete ismételten felhívta a figyelmet az írutazások során szükségessé válható mentések fontosságára. A baleset szerencsére nem végződött katasztrófával, mivel a holdkomp még érintetlenül rendelkezésre állt. Ha ez az esemény másfél évvel korábban, az Apollo-8 írhajóval történt volna, a holdkomp hiánya tragédiához vezetett volna.A Hold 384 ezer km-es távolságából visszatérő írhajónak – a Föld körül keringővel ellentétben – még egy pluszveszélyen kell átküzdenie magát. Ez a visszatérési folyosó, amely mindössze 64 kilométer szélességével egy tí fokát jelenti a másodpercenként közel 11 kilométeres sebességgel száguldó írhajó számára. Ha a belépési szög túl meredek, a hővédő pajzs nem bírja ki a próbát, az írkabin elég. A túlságosan lapos szög azt eredményezi, hogy az írhajó visszapattan az atmoszféra rétegéről, és vízfelszínen kacsázó kavicsként visszaszökken a világírbe, ahonnan képtelen lesz visszatérni. Mentésre egyik esetben sincs mód.

Visszatérés
A Föld körüli pályán keringő írhajók óriási mozgási energiáját az írhajósok szervezetét károsító igénybevételek nélkül kell felemészteni a leszállás folyamán. Ennek egyik leggazdaságosabb módja az aerodinamikai ellenállás felhasználása. E passzív fékezés közben a légkörrel kölcsönhatásba kerülő test mozgási energiája hővé alakul át. Ha a hővédő felületet megfelelő módon alakították ki, akkor a keletkező igen tetemes hőmennyiség a környező légtömegeknek adódik át, anélkül, hogy az írhajót károsítaná.

A légkörnek az a rétege, ahol a súrlódás már jelentős fékeződést eredményez, vagyis, amelyben a légellenállás által kifejtett erő a nehézségi erővel összemérhetővé válik, 90-110 kilométer közötti magasságban kezdődik. Keringésük során alkalmazott egyszeri fékezéssel az e magasságot elért írhajók ballisztikus pályán ereszkednek alá. Ilyen visszatérésnél a fékezési míveletek bármilyen fázisának csekély pontatlanságától a földet érési hely akár több száz kilométerrel is eltolódhat. Amennyiben az írhajó aerodinamikai kialakítása megfelelő, akkor a 100 kilométer fölötti ritkább légrétegekben is képes manőverezni. &Iacutegy idejekorán korrigálható az eltérés, ami végül nagy pontosságú földet érést eredményez.

Itt kell megjegyeznünk, hogy az írrepülőgép nemcsak az Egyesült &Aacutellamokban szállhat le, hanem az esetleg bekövetkező balesetig megtett úttól függően a spanyolországi Rota repülőtéren, Okinawa szigetén vagy a Hawaii-szigeteken is, hogy csak a legfontosabbakat említsük. A keringési pályáról történő elszakadás többszörös biztosítással történik. A visszatérő egység már eleve tartalmazza a leválasztó rakétarendszert. Ezen kívül itt van az orientációs- stabilizáló hajtómírendszer is. Ezeket a biztonság kedvéért úgy alakították ki, hogy kisebb teljesítményük ellenére képesek legyenek átvenni a főhajtómí munkáját, ha az netán meghibásodna.

Az ejtőernyőrendszer is rendelkezik tartalékkal. Vagy fő- és tartalék ernyőt, vagy több ejtőernyőt alkalmaznak. A tartalék ernyő kisebb átmérőjí – Szojuznál kb. a fele nagyságú –, de még mindig garantálja a biztonságos földet érést. Az Apollo-15 leszállásakor a három főernyő közül egy nem nyílt ki, az írhajósok mégsem szenvedtek semmilyen sérülést.

A Szojuz-családot úgy tervezték, hogy az azonnali leszállásnál igen valószíní vízre érkezés se okozzon problémát. A kabin úszik a vízen, és automatikusan bekapcsol a vészjelet sugárzó rádió. A mentőszolgálat legkésőbb egy nap alatt elvégzi a bajba jutott személyzet megsegítését. Az írhajósok az úgynevezett túlélési gyakorlaton elsajátítják a szükséges teendőket. Ilyen esetben például nagy szolgálatot tesz a vésztartalék láda. Ebben vizes palack, élelmiszer, jelzőrakéta, cápariasztó, füstölő és rádió adó-vevő található, megkönnyítve a kereső-mentő szolgálat egységeire való várakozás óráit. A mentőrendszereknek mindig teljesíteniük kell feladatukat: az írhajósok életének, testi épségének megóvását. Míködtetésükre – remélhetőleg – sohasem lesz szükség az írrepülések folyamán.

  • Menekülés kötélen
    Van egy sajátságos mentőrendszer, amit az írrepülőgép hajtómíveinek bekapcsolásakor esetleg kialakuló tíz esetén vehetnek igénybe az írhajósok. Ennek használata azt jelenti, hogy az asztronautáknak egy-egy kosárba kell beugraniuk, amellyel egy 375 méter hosszú kötélpályán keresztül érhetnek egy betonbunkerbe. A mentő kötélpályán való utazás több mint fél percig tart, ez pedig elég hosszú idő, főleg robbanás esetén. Az írhajósok rendelkezésére áll egy speciális mentőpáncélos is, biztonsági okokból, begyújtott motorokkal. A mentőrendszerek másik elterjedt típusa a mentőtorony, a mentőrakéta. Ilyen szerkezeteket használtak az amerikai Mercury, Apollo írhajóknál, és mind a mai napig fellelhetőek az orosz Szojuz típusnál.