Kiedy zegary w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego zakończyły odliczanie, ryk silników misji Artemis II obwieścił światu powrót człowieka w głęboki kosmos. Artemis II była pierwszym załogowym lotem poza orbitę okołoziemską od czasu misji Apollo 17 w 1972 roku. Tłumy zgromadzone wokół centrum kosmicznego obserwowały ten historyczny moment. Dla astronautów zamkniętych wewnątrz kapsuły był to jednak jeden z najbardziej stresujących etapów całej misji. W ciągu pierwszych dziewięciu minut lotu zarówno technologia, jak i ludzki organizm zostają wystawione na najcięższą próbę.
Godzina zero
Na stanowisku startowym rakieta nie jest zwykłą maszyną. To ogromny magazyn energii chemicznej, która w ułamku sekundy zostaje gwałtownie uwolniona. Rakieta nośna misji Artemis wykorzystuje ciekły wodór i ciekły tlen spalane w czterech silnikach głównych, a dodatkowy ciąg zapewniają dwa boczne dopalacze na paliwo stałe. Aby oderwać od Ziemi tysiące ton metalu i paliwa, musi wytworzyć niewyobrażalną siłę. Dla porównania – odpowiada ona mocy ponad 160 dużych silników samolotów pasażerskich pracujących jednocześnie na pełnych obrotach.
Choć astronauci przechodzą wielomiesięczne treningi, ich organizm reaguje bardzo gwałtownie. Już kilka minut przed zapłonem serce zaczyna bić znacznie szybciej. To naturalna reakcja na zbliżające się przeciążenia, hałas i potężne drgania.
Moment zapłonu silników trwa zaledwie kilka sekund, ale właśnie wtedy cała konstrukcja pracuje na granicy swoich możliwości. Aby fale dźwiękowe nie uszkodziły rakiety, systemy tłumienia hałasu zalewają wyrzutnię tysiącami litrów wody. Gdy paliwo miesza się z utleniaczem, następuje kontrolowany wybuch. Dla astronautów nie jest to płynne ruszenie, lecz seria gwałtownych szarpnięć. Wibracje są tak silne, że wzrok przestaje ostro widzieć, a wskaźniki na panelu sterowania zamieniają się w rozmazane plamy kolorów.
Przez pierwsze sekundy rakieta nadal jest przytwierdzona do wyrzutni specjalnymi śrubami. Dopiero gdy komputery potwierdzą, że wszystkie silniki osiągnęły pełną moc i pracują prawidłowo, zostaje uwolniona. W tej chwili astronauta odczuwa potężne szarpnięcie, jakby ktoś nagle pchnął go z ogromną siłą.
Ściana powietrza
Po kilkudziesięciu sekundach rakieta wchodzi w najbardziej niebezpieczny etap lotu przez atmosferę, zwany Max Q. To moment, w którym działa na nią największy napór powietrza. Z jednej strony pojazd błyskawicznie przyspiesza, z drugiej wciąż znajduje się jeszcze w stosunkowo gęstych warstwach atmosfery. W efekcie opór powietrza osiąga swoje maksimum.
Na wysokości kilkunastu kilometrów rakieta leci już szybciej od dźwięku. Powietrze nie opływa spokojnie kadłuba, lecz uderza w niego z ogromną siłą. Drgania są wtedy tak silne, że mogłyby uszkodzić nawet niezwykle wytrzymałą konstrukcję rakiety. Dlatego komputery pokładowe celowo zmniejszają moc silników. Dopiero gdy pojazd przedostanie się do rzadszych warstw atmosfery, silniki ponownie osiągają pełny ciąg.
Siła przeciążeń
Po minięciu punktu Max Q hałas nieco cichnie, ale dla astronautów zaczyna się kolejne wyzwanie. Rakieta wciąż przyspiesza, a przeciążenia szybko rosną. W pewnym momencie ciało człowieka waży około cztery razy więcej niż na Ziemi.
Serce musi z ogromnym wysiłkiem pompować krew do mózgu, a ciężar własnych gałek ocznych powoduje chwilowe pogorszenie widzenia. Pole widzenia zwęża się, kolory stają się mniej wyraźne, a przed oczami może pojawić się charakterystyczna szara mgła.
Równie trudne staje się oddychanie. Klatka piersiowa jest tak mocno dociskana do fotela, że wykonanie głębokiego wdechu wymaga ogromnego wysiłku. Astronauci oddychają więc krótko i płytko.
Także najprostsze czynności stają się zaskakująco trudne. Każdy przełącznik, każda dźwignia i każda ręka wydają się ważyć kilka razy więcej niż zwykle. Poruszenie ramieniem wymaga wysiłku porównywalnego z podnoszeniem ciężkiego worka. W tych warunkach utrzymanie pełnej kontroli nad statkiem wymaga niezwykłego opanowania.
Symfonia hałasu
Podczas startu dźwięk przestaje być jedynie tym, co słyszymy. Staje się potężną siłą fizyczną. Poziom hałasu dochodzi do około 180 decybeli – wartości tak wysokiej, że fale dźwiękowe mogą uszkadzać materiały. Właśnie dlatego wyrzutnię zalewa się ogromnymi ilościami wody, która pochłania część tej energii.
Mimo to hałas przenika przez kadłub kapsuły. Astronauci odczuwają go całym ciałem, ponieważ wibracje przechodzą przez fotele, skafandry i kości.
Szczególnie niebezpieczne są drgania podłużne, określane przez inżynierów jako efekt pogo. Powstają one wtedy, gdy drgania rakiety zaczynają wpływać na pracę silników, a silniki wywołują jeszcze silniejsze drgania. To błędne koło może być bardzo niebezpieczne zarówno dla konstrukcji statku, jak i dla ludzi znajdujących się w środku. Takie wibracje powodują ból klatki piersiowej, utrudniają oddychanie i mogą chwilowo pogarszać koncentrację.
Iluzja wywrócenia
Dziewiąta minuta lotu przynosi kolejne zaskoczenie. Po wielu minutach narastających przeciążeń silniki główne nagle milkną. W jednej chwili ciało przestaje być wciskane w fotel.
Przejście z przeciążenia sięgającego około 4 g do stanu nieważkości nie jest łagodne. Wielu astronautów porównuje je do mocnego kopniaka w plecy albo wystrzelenia z procy.
To właśnie wtedy pojawia się zjawisko zwane iluzją wywrócenia. Mimo że statek porusza się stabilnie po orbicie, błędnik podpowiada, że ciało nagle zaczęło spadać w bezdenną otchłań. Przez krótką chwilę człowiek traci orientację, gdzie znajduje się góra, a gdzie dół.
Wszystko, co jeszcze przed chwilą było ciężkie – ręce astronautów, przewody czy drobiny kurzu – zaczyna unosić się w powietrzu. Krew, dotąd dociskana do dolnych partii ciała, gwałtownie napływa do głowy.
Dla załogi nie oznacza to jednak końca trudności. Rozpoczyna się kolejny etap – przystosowanie organizmu do życia w stanie nieważkości. Tak gwałtowna zmiana jest dla mózgu ogromnym szokiem i właśnie wtedy u wielu astronautów pojawiają się pierwsze objawy kosmicznej choroby lokomocyjnej.
Dziewięć minut piekła kończy się ciszą. Paradoksalnie bywa ona równie oszałamiająca jak wcześniejszy huk silników.
Filmy science fiction często pokazują spokojne, niemal bezgłośne podróże w kosmos. Rzeczywistość wygląda jednak zupełnie inaczej. Pierwsze dziewięć minut lotu to jedna z najbardziej ekstremalnych prób, jakim człowiek może poddać swój organizm – krótka, gwałtowna walka z siłami natury, która otwiera drogę do świata poza Ziemią.
Jacek Hilgier
