William Hayward Pickering: Ten, který zavedl Ameriku do vesmíru

Podaří se? William H. Pickering, James Van Allen a Wernher von Braun čekali v noci 31. ledna 1958 v Pentagonu na zprávu z Floridy, zda satelit úspěšně odstartoval. Krátce před 23. hodinou je telefon z kosmodromu potěšil. Raketa Juno I se ve 22:48:26 místního času odlepila od země a po několika minutách hladce dosáhla orbity. Vzápětí náměstek ministra obrany oznámil jméno první americké družice – Explorer 1.

Tři muži nasedli do aut a zamířili na tiskovou konferenci do Národní akademie věd. Když vstupovali do sálu, strhly se ovace. Všichni byli nadšeni. Autoři prvního amerického kosmického úspěchu odpovídali na otázky novinářů. A museli být trpěliví, neboť reportéři se s vesmírem potkali poprvé. Potom trojice s maketou satelitu zapózovala fotoreportérům.

Americký návrh? Družice

S nápadem vypustit umělou družici Země přišli vědci ve Spojených státech o mnoho let dřív. Věřili, že mohou uspět jako první. Po druhé světové válce zrála zmíněná myšlenka v hlavách mnoha odborníků v řadě zemí. Chyběla však raketa schopná vynést umělé těleso nad hranice zemské atmosféry a současně mu udělit rychlost téměř 8 km/s. Studená válka situaci rychle změnila. SSSR a později také USA začaly vyvíjet balistické střely schopné dopravovat na velké vzdálenosti hlavice s nukleár­ní náloží. A mezikontinentální rakety s doletem 10 000 km pro vypouštění družic stačily.

Na jaře 1950 navrhl Lloyd V. Berkner, ředitel Brookhaven National Laboratory, zřídit mezinárodní program na výzkum Země. Zkušenosti existovaly: V letech 1882–1883 a 1932–1933 proběhly tzv. Mezinárodní polární roky, rozsáhlé vědecké programy zaměřené na studium polárních oblastí. Mezinárodní rada vědeckých svazů neboli International Council for Science (ICSU) souhlasila. Rodil se tak Mezinárodní geofyzikální rok – International Geophysical Year, IGY. Celosvětová kampaň komplexního zkoumání Země od jejího nitra až po horní hranici atmosféry měla začít 1. července 1957 a skončit 31. prosince následujícího roku. A v jejím rámci chtěl Berkner vypustit první družice.

Předsedou výboru Comité Spécial de l’Année Géophysique Internationale (CSAGI) pro Mezinárodní geofyzikální rok se stal britský geofyzik Sydney Chapman a místopředsedou Berkner. O satelitu debatovali na zasedání zvláštního výboru 4. října 1954 v Římě. Sovětští zástupci mlčeli. Ani k americkému návrhu zařadit vypouštění družic do programu IGY se nevyjadřovali.

Přesto byli představitelé nadace National Scientific Foundation (NSF) na základě některých náznaků přesvědčeni, že Sověti na svém satelitu pracují. Proto její ředitel Alan T. Waterman seznámil 19. března 1955 prezidenta Dwighta D. Eisenhowera s doporučením NSF, aby schválil vypuštění americké družice. Projekt podpořilo ministerstvo obrany, ovšem pod podmínkou, že nezabrání vývoji špionážních satelitů k fotografickému průzkumu území potenciálního protivníka a neovlivní jiné vojenské programy.

V moskevském tisku se stále častěji objevovaly články o významu družic, a dokonce o průzkumu Měsíce kosmickými sondami. Podobné zprávy samozřejmě tlak na Eisenhowera umocnily. Přesto prezident váhal, ale nakonec souhlasil. A tak mohl jeho tiskový mluvčí James C. Hagerty 29. července 1955 oficiálně oznámit, že USA jako svůj příspěvek k programu IGY vypustí malou družici na zemskou orbitu. Američané zahájili první projekty…

Vítězí Vanguard – zatím 

Po oficiálním vyhlášení záměru USA vypustit v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku vědecký satelit začali ve Washingtonu uvažovat, jak vše realizovat. Většina raketového výzkumu se soustředila v rukou vojáků, proto bylo nasnadě, že technické aspekty posoudí ministerstvo obrany.

Mezi návrhy se řadil projekt Orbiter založený na raketě Jupiter-C, jejž ministerstvu předložil konstruktér Wernher von Braun jako společné dílo pozemní armády a válečného námořnictva. Kromě toho letectvo navrhovalo použít k vypuštění družice mezikontinentální balistickou raketu Atlas, kterou teprve vyvíjelo. Námořní výzkumná laboratoř (NRL) se sídlem ve Washingtonu pak prosazovala nosič Vanguard, stavějící na použití upravených sondážních raket Viking a Aerobee coby prvního a druhého stupně. Třetí stupeň se musel vyrobit zcela nový.

Návrh letectva na mezikontinentální Atlas skončil pod stolem okamžitě. Zápasil totiž s mnoha potížemi a práce spojené s jeho adaptací na kosmický nosič by pouze zdržovaly vývoj zbraně. Zbývaly dvě alternativy. Von Braun měl výhodu, neboť jeho raketu ve třístupňové verzi se již podařilo odzkoušet. Nicméně Stewartova komise rozhodla, že přednost dostane Vanguard z Námořní výzkumné laboratoře. 

Oficiální důvod zněl, že von Braunův projekt vycházel z vojenské taktické rakety, zatímco Vanguard se mohl chápat jako civilní, přestože NRL spadala pod námořnictvo. Mnozí historici kosmonautiky uvádějí, že další příčinou zamítnutí mohla být německá národnost konstruktéra a též jeho nacistická minulost, i když v té době byl již občanem USA.

Von Braun přebírá štafetu

„Rusové vypustili družici!“ Tato zpráva zchladila všechny účastníky večírku, který 4. října 1957 pořádal nový ministr obrany Neil H. McElroy v Redstone Arsenal v Huntsville. Ředitel arzenálu Wernher von Braun se strašně rozzlobil. Vždyť on mohl vyslat satelit do vesmíru už před rokem, kdyby mu to dovolili. Nyní viděl svoji příležitost: „Dokážu dostat umělé těleso do kosmu do šedesáti dnů od okamžiku, kdy získám souhlas.“ Měl na skladě ještě tři nepoužité rakety Jupiter-C, k nimž stačilo přidat čtvrtý stupeň a družici.

Následovala řada schůzek na nejvyšší úrovni. Von Braun a generál John B. Medaris předložili svůj návrh Armádnímu vědeckému poradnímu výboru 23. října ve Fort Bliss v Texasu. Teď už náměstek ministra obrany Wilbur M. Brucker naslouchal lidem z Huntsville ochotněji – nejen na základě technické expertizy, ale také pod vlivem reakce Američanů na sovětský triumf.

Třebaže komise von Braunův projekt původně vyřadila, 27. října mu schválila start dvou malých vědeckých družic na čtyřstupňové raketě Jupiter-C. Aby se trochu zahladila souvislost s vojenskými programy, přejmenoval se Jupiter podle návrhu Williama Pickeringa na Juno I. Definitivní požehnání dal McElroy 8. listopadu 1957, s prvním startem naplánovaným na březen 1958, a Pentagon pro misi uvolnil 3,5 milionu dolarů. 

Měli tedy nosič, ale nikoliv družici. Von Braun požádal Pickeringa, aby ji v Pasadeně postavili. Ten kontaktoval kolegu Jamese Van Allena na Iowa State University, aby pro ni navrhl vědecké přístroje. Van Allen neměl čas, proto improvizoval: Za nejjednodušší řešení považoval umístit na její palubu Geigerovy počítače pro měření radiace. Později jeho studenti ještě vyvinuli jednoduchý odporový detektor mikrometeoroidů a nakonec přidali miniaturní mikrofony, jež měly registrovat nárazy částic kosmického prachu.

Krach v přímém přenosu

Na start první americké družice Vanguard čekali na mysu Canaveral stovky reportérů a kameramanů. Měla vzlétnout v pátek 6. prosince 1957 v přímém přenosu. Byl to však krach.

Raketa se v oblaku ohně a kouře zvedla z rampy, ve výšce kolem jednoho metru zaváhala a po dvou sekundách se zřítila zpět. Následovala exploze, aerodynamický kryt i se satelitem se odlomil a dopadl o pár metrů dál. Družice sice stále pípala, ale byla natolik poškozená, že už se nedala použít. Příležitosti se chopil von Braun…

Vesmír je radioaktivní!

Juno I vynesla Explorer 1 na vyšší dráhu, a tím se prodloužila i doba oběhu. Satelit zpočátku kroužil 356–2 548 km nad Zemí s periodou 114,80 minuty. Hned po analýze dat z Geigerových počítačů vědce zarazilo, že v blízkosti nejnižšího bodu trajektorie, a to až do výšky 600 km, bylo množství zaznamenaných nabitých částic víceméně v souladu s očekáváním – ale v blízkosti nejvyššího bodu elipsy jejich počet náhle klesl na nulu.

Nesmysl! Záhada? Naštěstí měl zkušený geofyzik Van Allen okamžitě vysvětlení: Intenzita ionizujícího záření je nahoře tak silná, že detektory prostě zahltila. Když o tom diskutoval se svými spolupracovníky, Ernie Ray zvolal: „Můj bože, vesmír je radioaktivní!“ Objev radiačních pásů, později nazvaných právě na počest Van Allena, patřil k největším přínosům Mezinárodního geofyzikálního roku. Sovětský Sputnik 2 sice v listopadu 1957 také nesl detektory kosmického záření, ale Sergej Vernov, který je připravoval, nedokázal pozorování správně objasnit.

TIP: Napravený Wernher von Braun: Jak se stal z nacisty první muž kosmonautiky?

Explorer 3, druhá úspěšná družice téže řady, už měla malý palubní magnetofon, jenž zaznamenával měření na pásek i v době, kdy se automat nacházel mimo dosah pozemních stanic. Díky tomu se podařilo existenci radiačních pásů v zemské magnetosféře jednoznačně potvrdit. Mimochodem, ještě před pokusy s družicemi vymyslel Pickering síť k jejich rádiovému sledování po celém světě. Později inspiroval vytvoření Deep Space Network, mezinárodní sítě antén NASA, která řídila automaty mířící k Měsíci i k planetám.

Dokončení: William Hayward Pickering: Ten, který zavedl Ameriku do vesmíru (2) (vychází v neděli 24. ledna)