První pilot raketoplánu

Gordon Fullerton měl své nezastupitelné místo v americkém programu Space Shuttle a stal se držitelem několika prvenství. Byl prvním člověkem, který měl možnost sedět v křesle pilota raketoplánu během letu a také uskutečnil první přistání tohoto stroje. Teď možná někteří z vás nesouhlasně kývají hlavou, případně hledají složení posádky během první kosmické mise raketoplánu Columbia. Ulehčím vám práci a rovnou prozradím, že v ní Fullerton nebyl. Při misi STS-1 byli na palubě dva jiní astronauti - John Watts Young ve funkci velitele a Robert Laurel Crippen jako pilot. Tak kde je chyba? Přidám další zajímavost - první let s posádkou a první přistání raketoplánu se neodehrály během jednoho, ale dvou letů, přičemž je od sebe dělí téměř dva měsíce. Že je to čím dál tím absurdnější a zamotanější? Tak ještě poslední nápověda - zmíněné historické události se odehrály již v 70. letech a raketoplán, který Fullerton tehdy pilotoval, se nejmenoval Columbia. Už alespoň tušíte? Pokud ne, čtěte dále, protože na všechny otázky najdete odpovědi v následujícím textu.

Začneme ale pěkně od začátku. Gordon Fullerton se narodil 11. října 1936 v městě Rochester, ležícím v americkém státě New York. Po absolvování střední školy v Portlandu pokračoval na studiu na Kalifornském technickém institutu (California Institute of Technology), kde získal roku 1957 bakalářský titul a o rok později se stal strojním inženýrem. V červenci 1958 vstoupil do Letectva Spojených států amerických (United States Air Force - USAF). Létal nejprve se stíhacími letouny F-86, později s bombardéry B-47. Roku 1964 začal navštěvovat vojenskou školu zkušebních pilotů, která sídlila - a dosud sídlí - na Edwardsově letecké základně (Edwards Air Force Base - AFB). Díky tomu se dostal k testování velkého množství nejrůznějších strojů. Celkově nalétal více než 16 000 hodin a měl možnost pilotovat 135 různých typů letounů.

Ještě výše zamířil Fullerton v červnu 1966, kdy byl vybrán do druhé skupiny astronautů, začleněných do programu vojenského letectva, označovaného zkratkou MOL. Ta znamená Manned Orbiting Laboratory, což je v překladu Pilotovaná orbitální laboratoř. V rámci tohoto programu počítali vojáci s tím, že vznikne několik orbitálních stanic, a ty budou postupně vypouštěny na oběžnou dráhu Země. Každá z nich měla být schopna pojmout dva astronauty, kteří by ji obývali po dobu několika desítek dnů. Protože se jednalo o vojenský program, hlavním cílem se mělo stát sledování významných objektů na území cizích států. Časem se však ukázalo, že výzvědnou činnost lépe a hlavně levněji zvládnou špionážní družice, a tak byl program v červnu 1969 oficiálně ukončen. V jeho rámci se uskutečnil jen jeden let. Dne 3. listopadu 1966 nosná raketa Titan 3C vynesla na oběžnou dráhu model orbitální stanice spolu s kosmickou lodí Gemini 2. Tato loď byla poprvé použita 19. ledna 1965, kdy uskutečnila bezpilotní suborbitální let s maximem ve výšce 171 km. Díky letu v programu MOL kabina Gemini 2 překročila hranici kosmického prostoru dvakrát a stala se tak první vícenásobně použitou kosmickou lodí. Pokud byste ji chtěli spatřit, najdete ji vystavenou ve Vesmírném a raketovém muzeu leteckých sil (Air Force Space & Missile Museum) na mysu Canaveral v americkém státě Florida.

Do NASA přišel Fullerton tři měsíce po skončení programu MOL, v září 1969. V té době právě probíhala série letů k Měsíci a Fullerton byl po patřičném výcviku zařazen do podpůrné posádky pro lety Apollo s čísly 14 a 17. Pomáhal však i při misích Apollo 15 a 16. Zajímavostí je, že byl posledním člověkem, kterého spatřili účastníci mise Apollo 17 před startem. Pomáhal jim totiž s usazením v kabině a poté uzavřel vstupní průlez. S jistou nadsázkou se proto dá říci, že symbolicky ukončil éru létání k Měsíci. Po skončení programu Apollo se zapojil do nového, jehož cílem bylo vyvinout zcela nový druh kosmického plavidla, které bude možné používat opakovaně. Mělo startovat jako raketa, ale přistávat jako letadlo. Ano, jednalo se o program Space Shuttle, v jehož rámci vznikla letka amerických raketoplánů.

Poměrně často se můžeme dočíst, že prvním z nich byla Columbia, to ale není správné. Tento raketoplán byl dokončen roku 1979 a v té době již tři roky existoval jiný letuschopný exemplář. Jednalo se o stroj, jenž měl být původně pojmenován Constitution, ale nakonec získal jméno Enterprise a více si o něm můžete přečíst v samostatném článku. A to je právě ten tajemný raketoplán, na kterém Fullerton získal svá prvenství. Není příliš známý, zřejmě proto, že se nikdy nedostal na oběžnou dráhu, i když se s tím původně počítalo. Přesto měl v programu Space Shuttle velmi důležitou roli, protože právě na něm se zkoušelo, zda je koncept raketoplánu vůbec možné realizovat. Hlavní série testů probíhala v roce 1977 a měla zkratku ALT (Approach and Landing Tests - Testy přiblížení a přistání). Kosmický letoun byl naložen na Boeing 747 s označením N905NA, speciálně upravený tak, že se z něj stal letadlový nosič raketoplánů (Shuttle Carrier Aircraft - SCA). Oba spojené stroje pak absolvovaly nejprve několik jízd po ranveji a později i zkušebních letů, během kterých však na palubě Enterprise nebyl nikdo přítomen.

Historicky první let raketoplánu s posádkou se uskutečnil 18. června 1977, kdy do kabiny usedla dvojice astronautů. Velitelem byl Fred Wallace Haise mladší, kterého si budete možná pamatovat jako účastníka letu Apollo 13, v křesle pilota seděl Gordon Fullerton. Celkově let trval 55 minut 46 sekund, maximální dosažená rychlost byla 335 km/h a výška 4 563 metrů. Během letu astronauti prověřovali, zda všechny přístroje i systémy pracují tak, jak mají. Druhý zkušební let se uskutečnil o deset dní později. Tentokrát byli na palubě Enterprise astronauté Joe Henry Engle jako velitel a Richard Harrison Truly ve funkci pilota. Oba jmenovaní se později zúčastnili dvou kosmických výprav raketoplánu. Během třetího letu, uskutečněného 26. července 1977, usedli do křesel v raketoplánu opět Haise a Fullerton. Tentokrát let trval bez sedmi sekund rovnou hodinu a bylo dosaženo rekordní rychlosti 501 km/h a výšky 9 233 metrů. Tato trojice zkušebních letů ukázala, že systémy Enterprise fungují správně, a proto se mohlo přikročit k další fázi testování. Až dosud byl raketoplán pouze v roli nákladu a vzlet i přistání zajišťoval jeho letadlový nosič. Nyní bylo zapotřebí prověřit, zda je kosmický letoun schopen přistávat samostatně.

První oddělení od svého nosiče uskutečnil raketoplán Enterprise 12. srpna 1977 a na událost se přišlo podívat asi 65 000 návštěvníků. Bylo mezi nimi kolem 2 000 speciálních hostů a 900 zástupců médií. Letadlový nosič měl čtyřčlennou posádku, kterou tvořili hlavní pilot (kapitán) Fitzhugh L. Fulton mladší, druhý pilot (kopilot) Thomas C. McMurtry a dvojice palubních inženýrů Louis E. Guidry mladší a Victor W. Horton. Oba piloti se zúčastnili všech testů přiblížení a přistání, palubní inženýři se v programu vystřídali čtyři. Kromě výše zmíněných to byli ještě William R. Young a Vincent A. Alvarez. Na palubě Enterprise byl Haise v roli velitele a Fullerton jako pilot. Kolem osmé hodiny místního času Fulton spustil motory letadlového nosiče, vytočil je na plný výkon a zanedlouho Boeing s Enterprise na hřbetu odstartoval z ranveje č. 22. Doprovod oběma strojům dělalo pět proudových letadel Northrop T-38 Talon. Původní plán počítal s tím, že k uvolnění Enterprise dojde v 8:30, ale neobvykle vysoká teplota vzduchu zpomalila vystoupání do určené výšky. Vše bylo připraveno v 8:48, kdy dvojice letounů dosáhla výšky 7 346 metrů a rychlosti 499 km/h. Fulton lehce sklopil příď letounu a Haise mu vysílačkou poděkoval za svezení. Poté stiskl oddělovací tlačítko, tím odpálil sedm výbušných šroubů, poutajících do té doby Enterprise k nosiči a oba stroje se rozdělily. Protože v budoucnu, při návratu z oběžné dráhy, měly raketoplány používat motory jen v prvních fázích přistávacího manévru, bylo nutné ověřit, zda je možné bezpečně přistát bez jejich pomoci. Proto ani na Enterprise nebyla možnost motoricky ovládat přistání. Raketoplán mohli astronauté ovládat jen pomocí řídících ploch na trupu a křídlech (elevonů), kormidel a aerodynamických brzd, což samozřejmě na ně kladlo velmi vysoké nároky. Ne nadarmo se později říkalo, že přistávající raketoplán má aerodynamické vlastnosti jako padající cihla.

Posádka musela vyzkoušet, jak se Enterprise ovládá, a proto nejprve letěla asi 13 km rovnoběžně s dráhou č. 17, aby pak zahájila otočku o 180 stupňů. Brzy se raketoplán přiblížil k přistávací ploše, a protože měl příliš vysokou rychlost, Haise použil aerodynamické brzdy, aby jej zpomalil. Na dráhu dosedl rychlostí 343 km/h a ujel ještě asi tři kilometry, než se úplně zastavil. První samostatný let Enterprise trval 5 minut a 21 sekund. Letadlový nosič přistál v přibližně stejnou dobu, jeho let však trval podstatně déle - 53 minut a 51 sekund. Celkově se uskutečnilo pět samostatných přistání raketoplánu Enterprise, z čehož při třech zastával pozici pilota právě Fullerton. Uskutečnil s ním jak nejdelší let (5 minut 34 sekund), tak i nejkratší (2 minuty 1 sekunda), během kterého se raketoplán odděloval od svého nosiče v nejmenší výšce (5 791 metrů). Druhý zmíněný proběhl 26. října 1977 a jednalo se o jediné přistání Enterprise na betonovou přistávací plochu. Všechny předchozí se totiž uskutečnily na dno vyschlého jezera. Zároveň to byl poslední let celého programu ALT. K významným událostem tohoto programu bylo vydáno několik kartiček, na které se podepisovali jak astronauté, tak někdy i posádka letadlového nosiče.

Fullertonovo dlouhé čekání na let do vesmíru trvalo bezmála šestnáct let. Teprve 22. března 1982 se spolu s Jackem Lousmou vydal na oběžnou dráhu na palubě raketoplánu Columbia během mise STS-3. Ještě před tím, než se astronauté vydali nad mraky, muselo ale vedení NASA vyřešit jeden problém. Přistání Columbie se mělo uskutečnit na Edwardsově letecké základně, kde však vydatné deště způsobily, že písčité dráhy byly rozměklé, a proto pro přistání kosmického letounu nevhodné. Ředitel NASA nakonec rozhodl, že raketoplán přistane na letišti Northrup Strip v oblasti vojenské střelnice White Sands, ležícím v americkém státě Nové Mexiko (New Mexico). Do této oblasti se proto muselo přesunout veškeré zařízení, potřebné pro zajištění přistávacího manévru a také technika, pomocí které se raketoplán měl vrátit do Kennedyho vesmírného střediska (Kennedy Space Center - KSC). Na samotný start však tyto komplikace neměly vliv. Raketoplán odstartoval pouze s hodinovým zpožděním, způsobeným závadou na termočlánku v pozemní nádrži dusíku. Přibližně čtyři minuty po startu se objevilo varování, že nebezpečně stoupá teplota mazacího oleje v hydraulickém čerpadle č. 3. Poté, co teplota překročila povolenou mez, se dokonce ozval poplach. Když se situace po několika minutách opakovala, dostala posádka svolení čerpadlo vypnout. V raketoplánu se totiž tato čerpadla nacházejí ve třech exemplářích, takže nefunkčnost jednoho z nich není závažný problém. Navíc v té době již raketoplán dosáhl takové rychlosti, že by jej neohrozil ani případný výpadek jednoho ze třech hlavních motorů (Space Shuttle Main Engine - SSME). Dál už let probíhal bez komplikací.

Protože se jednalo teprve o třetí zkušební let tohoto kosmického dopravního prostředku, bylo zapotřebí jej důkladně prověřit. Zkoumaly se například tepelné vlastnosti při letu na oběžné dráze, dálkový manipulátor (Remote Manipulator System - RMS), známý také jako kanadská paže nebo aerodynamické vlastnosti během startovacího i přistávacího manévru. Na palubě bylo zároveň připraveno několik vědeckých přístrojů, se kterými se prováděly různé experimenty, mimo jiné i astronomická pozorování. Během mise se objevilo několik závad, ale to se stává téměř při každé vesmírné výpravě a žádná z nich nebyla tak závažná, aby nějakým způsobem ohrozila astronauty nebo průběh letu. Větší potíže začaly až před přestáním. V okolí letiště Northrup Strip byla nízká dohlednost, a hlavně zde vál prudký nárazový vítr, kvůli kterému se na přistávacích drahách začaly utvářet písečné návěje. Proto bylo přistání odloženo o 24 hodin. Jednalo se o první odložené přistání v historii amerického kosmického programu. Ani druhý den nebylo zpočátku počasí příznivé, ale postupně se podmínky zlepšovaly. Poté, co vojáci a pracovníci NASA odstranili navátý písek a astronaut John Young ve speciálně upraveném letadle Gulfstream 2 vyzkoušel několik cvičných přistání, bylo možné zahájit přistávací manévr raketoplánu. Ten proběhl bez problémů a kosmický letoun přistál na ranveji č. 17 v 9:04:46 místního času. V okamžiku, kdy se jeho podvozek dotkl přistávací dráhy, měl raketoplán rychlost 411 km/h a než se úplně zastavil, ujel ještě více než čtyři kilometry.

Druhou výpravu na oběžnou dráhu uskutečnil Fullerton na přelomu července a srpna 1985. Tentokrát zastával post velitele v sedmičlenné posádce raketoplánu Challenger a mise měla označení STS-51-F. Hlavním cílem bylo vynesení vesmírné laboratoře Spacelab 2, ve které se měla provádět řada experimentů. Tentokrát kosmickou výpravu provázela řada komplikací. První se objevily ještě v době, kdy stál Challenger na startovací rampě. Například vadný snímač teploty, nefunkční počítač či závada na gyroskopu způsobily, že se start musel několikrát odložit. Nakonec raketoplán odstartoval 29. července 1985 ve 21:00 světového času. Již po 210 sekundách letu začal jeden snímač, sledující teplotu na turbočerpadle prostředního motoru SSME, ukazovat příliš vysokou hodnotu. Naštěstí se ukázalo, že to byla závada samotného čidla, protože druhé ukazovalo teplotu normální. Podstatně větší problém se ukázal 345 sekund po startu, kdy se na palubní desce rozsvítila červená kontrolka a zazněl poplašný signál. Prostřední motor SSME se vypnul! V té chvíli byl Challenger 108 km nad zemí a každou sekundu urazil přes 3 850 metrů. To naštěstí už stačilo k tomu, aby dosáhl oběžné dráhy i za pomoci zbývajících dvou hlavních motorů. Ředitel letu Cleon Lacefield po bleskové konzultaci s letovým dynamikem Brianem Perrym vydal pokyn, aby Fullerton provedl nouzový manévr, označovaný zkratkou ATO (Abort to Orbit). Cílem tohoto manévru je dostat raketoplán na stabilní oběžnou dráhu, ale na poněkud jinou, než jaká byla původně plánována. Bylo to poprvé a zároveň naposledy v celé historii programu Space Shuttle, kdy musel být nějaký nouzový manévr proveden. Jakmile tak Fullerton učinil, palubní počítače zažehly dvojici manévrovacích motorů OMS (Orbital Maneuvering System). Hlavním účelem bylo spotřebovat téměř dvě tuny pohonných hmot, díky čemuž byl pak raketoplán lehčí a tudíž schopen dosáhnout vyšší dráhy.

Tím však problémy s motory SSME neskončily. Po uplynutí 482 sekund od startu začal vykazovat problémy s teplotou další, dosud bezproblémový motor. Jedno čidlo zobrazovalo teplotu jen o 20 stupňů nižší, než byla kritická a druhé selhalo úplně. Opakovala se tak stejná situace, jako u prostředního motoru a hrozilo vážné nebezpečí, že bezpečnostní okruhy ukončí jeho činnost. V tuto chvíli by se sice už Challenger dostal na oběžnou dráhu i pomocí jednoho motoru, ale ta by byla tak nízká, že by na ní nemohl setrvat a musel by ihned zahájit přistávací manévr. Ředitel letu proto rozhodl, že astronauté vypnou jištění hlavních motorů a zabrání tak případnému vypnutí. I tuto činnost provedl Fullerton a převzal tím zodpovědnost na sebe. Protože pak už oba motory fungovaly tak, jak měly, podařilo se raketoplán 581 sekund po startu navést na počáteční dráhu. Pomocí několika korekcí se nakonec Challenger dostal na kruhovou dráhu ve výši 315 km, což bylo o 67 km méně, než bylo naplánováno. Kvůli tomu obíhal kolem Země rychleji, než se předpokládalo a bylo nutné provést řadu změn v plánovaném programu. Některé experimenty musely být zkráceny, jiné upraveny. Také se muselo šetřit s palivem pro manévrovací motory, protože jej bylo výrazně méně, než při jiných misích. I tentokrát se astronauté během práce potýkali s několika technickými problémy, ale s tím už se při kosmických letech musí počítat. Aby se alespoň částečně vykompenzovaly potíže, vzniklé nižší drahou, byl let prodloužen o jeden den. Nakonec se přes všechny problémy podařilo splnit většinu úkolů mise a bylo získáno rekordní množství dat. Přistávací manévr proběhl bez závad a Challenger dosedl na přistávací dráze č. 23 Edwardsovy letecké základny 6. srpna 1985 v 19:45:26 světového času. Celkově let trval 7 dní, 22 hodin, 45 minut a 26 sekund. Následná důkladná prohlídka hlavních motorů ukázala, že celý problém při startu způsobily teplotní senzory, které nevydržely namáhání a odlomily se. Proto byly při dalších letech použity výrazně odolnější typy.

Celkem Fullerton pilotoval tři raketoplány (Enterprise, Columbii a Challenger), z nichž se do současnosti dochoval jen ten nejstarší. Další dva byly zničeny během katastrof, při kterých v obou případech zahynula celá sedmičlenná posádka. Stal se 106. člověkem ve vesmíru a během svých dvou kosmických výprav strávil v kosmickém prostoru 15 dní, 22 hodin a 50 minut. Ze skupiny astronautů odešel v listopadu 1986, ale v NASA zůstal jako zaměstnanec Drydenova leteckého výzkumného střediska (Dryden Flight Research Center - DFRC). Vojenské letectvo opustil o dva roky později, v červenci 1988. S raketoplány se ještě několikrát setkal v pozdějších letech, když je jako pilot letadlového nosiče přepravoval na jeho hřbetu. Dále pomáhal při zkouškách brzdícího padáku nebo testování součástí podvozků pro tato kosmická plavidla na speciálně upraveném letounu Convair 990 Coronado. Do styku přišel i s další kosmickou technikou. Například v letech 1990 až 1994 vynesl upraveným bombardérem Boeing B-52 do výšky asi 12 km prvních šest raket Pegasus. Ty jsou schopny dopravit užitečné zatížení (třeba menší družice) na nízkou oběžnou dráhu Země. Podílel se i na testech experimentálního letounu X-43A, či kosmického plavidla X-38, které mělo sloužit jako záchranný člun na Mezinárodní vesmírné stanici (International Space Station - ISS). Byl také jedním ze dvou amerických pilotů, kteří měli možnost testovat sovětský nadzvukový letoun Tupolev Tu-144 ve variantě LL (Летающая Лаборатория - Létající Laboratoř). Řady pracovníků NASA opustil až roku 2007, ve věku 71 let.

Jak je vidět, Gordon Fullerton byl u řady zajímavých událostí, spojených (nejen) s kosmonautikou a získal několik prvenství. Ta ale nebyla většinou pro média tak zajímavá, aby o nich podrobněji informovala, a proto se nikdy nestal příliš známým. Jeho práce v letectví a několika kosmických programech však byla významná a v mnoha případech pomohla zdokonalovat techniku či pracovní postupy. Za své zásluhy získal různá ocenění a medaile, byl také uveden do Síně slávy amerických astronautů a Mezinárodní vesmírné síně slávy. Dne 21. srpna 2013 tak navždy odešel člověk, který výrazně pomohl posunout naše znalosti v oblasti navrhování, projektování, konstrukce a úprav leteckých i kosmických dopravních prostředků.

Vybrané zdroje:

• Tomáš Přibyl: První muž z raketoplánu. Letectví + kosmonautika 9/2013
• C. Gordon Fullerton - Biographical Data
• Dryden Notes 25th Anniversary of First Shuttle Approach and Landing Test
• STS-3: Potíže s přistáním
• STS-51-F: Jen se dvěma motory
• C. Gordon Fullerton, Early Space Shuttle Pilot, Dies at 76
• Gordon Fullerton, space shuttle test pilot, dies at 76
• Encyclopedia Astronautica: Fullerton

Další zajímavosti o programu Space Shuttle

Převzato: Hvězdárna a planetárium Plzeň, novinky na Facebooku