Poválečný raketový výzkum atmosféry

Rakety se v průběhu druhé světové války zdokonalily v mohutnou zbraň a postupně se staly běžnou částí výzbroje armád celého světa. Po válce se rakety začaly rozšiřovat i pro použití také v jiných oblastech.

Start dvoustupňové sondážní rakety

Jednou z takových oblastí, v nichž nalezly rakety významné uplatnění, je i výzkum vysokých vrstev atmosféry. Výzkum se nejdříve zaměřil do dvou hlavních směrů. V tom prvním se jednalo o vynášení přístrojů, které zkoumaly složení atmosféry a kosmické záření v různých výškách, druhým bylo využití raket pro získání meteorologických dat: teplota, směr a rychlost vzdušných proudů, obsah vodní páry a dalších. Sondážní rakety vypouštěné v rámci sledování meteorologických podmínek navazovaly na měření meteorologických balónů, jejichž možnosti končily ve výškách maximálně ve 30 km. Po nástupu specializovaných meteorologických družic se raketová sondáž meteorologických podmínek ve výškách do 100 km stále využívala. Později sondážní rakety vynášely přístroje pro astronomické, astrofyzikální i jiné účely.

Raketový výzkum horních vrstev atmosféry se postupně rozšířil do řady zemí světa a některé země zřizovaly pro vypouštění sondážních raket specializované základny. Známými se postupně staly americké základny Point Mugu (Kalifornie), Wallops Island (Virgínie) a Ft. Greely (Aljaška), kanadská Fort Churchill, francouzské Colomb-Béchar (Alžírsko) a Ile de Lavant (nedaleko Toulonu), britské Aberporth a Woomera (Austrálie), japonská Akita a řada dalších. V tehdejším Sovětském svazu se sondážní rakety vypouštěly zejména ze základny Kapustin Jar, ale sondážní rakety startovaly rovněž z ostrova Heiss (Země Františka Josefa), z ostrova Kolgujev a meteorologické rakety typu MR-1 startovaly také z antarktické vědecké základny Mirnyj.

Na přelomu čtyřicátých a padesátých let byla v USA používána pro raketové lety do vysokých vrstev atmosféry upravená německá raketa V-2 a později z ní odvozené rakety Viking-7 a Viking-9. Upravená V-2 vynesla asi 1000 kg těžkou hlavici do výšky až 160 km, rakety Viking dosahovaly výšku přes 200 km a vynášely hlavice o hmotnosti 180 kg (Viking-7) nebo 360 kg (Viking-9). Velkou nevýhodou raket Viking byla jejich vysoká cena - jeden kus rakety tehdy přišel na 450 tisíc dolarů. Proto, aby se do výzkumů mohlo zapojit více výzkumných pracovišť, navrhl Van Allen nový způsob vypouštění sondážních raket. Využil malou (370 cm dlouhou) raketu Deacon, kterou vypouštěl z podvěsu na balónu. Samotná raketa Deacon vypuštěná ze země byla schopná vystoupit do výšky maximálně 15 km, při odpálení z balónu ve výšce kolem 15 km dosáhla při prvních sedmi startech (úplně první se uskutečnil v srpnu 1952 a dva ze sedmi byly neúspěšné) výšky mezi 60 a 90 km. Aby se ušetřila hmotnost pro vědecké vybavení (nosnost rakety byla jen 15 kg), nebyla hlavice rakety opatřena návratovým zařízením a padákem. Velkou výhodou se stala cena: za jeden start zájemce zaplatil 1800 dolarů.

Další velice rozšířenou americkou sondážní raketou se stala raketa Aerobee, která byla schopná vynášet užitečné zatížení o hmotnosti 70 kg do výšky kolem 100 km. Cena jedné rakety Aerobee na počátku padesátých let byla 25.000 dolarů. Sondážní raketa Aerobee byla později využívána v několika modifikacích a např. typ Aerobee-Hi byl určen pro lety do výšky kolem 250 km. Zmiňme se ještě o dvoustupňové raketě Nike-Cajun, jejíž vrchol dráhy byl ve výšce kolem 130 km (raketa nestartovala kolmo vzhůru, ale s odklonem několika stupňů od vertikály), jednostupňové ASP, která létala se dvěma druhy hlavic - první o hmotnosti 11,3 kg (25 liber) byla vynášena do výšky asi 60 km, druhou o hmotnosti 22,6 kg (50 liber) vynesla do výšky 52 km. ASP byla občas používána jako druhý stupeň v kombinaci s prvním stupněm Nike a tato verze dosahovala s padesáti librami zátěže výšku až 260 km. Nejlevnější americkou sondážní raketou byla Terrapin, která mohla zátěž o hmotnosti necelých 3 kg (6 liber) vynášet do výšky 120 km.

V Sovětském svazu se s pravidelným vypouštěním sondážních raket začalo v průběhu roku 1949. Vědecké přístroje, vynášené do výšek nad 100 km, byly určeny pro výzkum složení horních vrstev atmosféry a pro astronomické výzkumy. Později se použitím raket typu V2A a V2V rozšířily možnosti vědeckého výzkumu. Rakety byly schopné vynášet užitečné zatížení o hmotnosti několika set kilogramů do výšek nad 200 km. K astronomickým a geofyzikálním výzkumům se přidaly experimenty biologické a začaly se sledovat podmínky panující v ionosféře. Po zařazení rakety V5V se dostup hlavic zvýšil až nad 500 km (rekordní zaznamenaná výška byla 512 km). Tyto rakety se používaly především pro biologické pokusy a v jejich hlavicích byli vynášeni na hranice kosmu pokusní psi.

Ve Francii byla pro lety do velkých výšek postavena raketa Veronique, která konstrukčně vycházela z německé V-2. Byla jako jedna z mála sondážních raket poháněna kapalným palivem; kombinace terpentýnu a kyseliny dusičné ale přinášela potíže pro jejich zdraví poškozující výpary. Veronique byla schopná nést zatížení o hmotnosti 60 kg do výšky 120 km.

Velká Británie postavila začátkem padesátých let sondážní raketu Skylark, která se svým zevnějškem podobá americké Aerobee. Britská raketa je poháněna pevným palivem a vynášela užitečné zatížení o hmotnosti 30 kg do výšky kolem 130 km. Už během vývoje rakety ale konstruktéři předpokládali i dvoustupňovou variantu s dostupem přes 210 km

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] V. P. Gluško: Razvitije raketostrojenija i kosmonavtiki v SSSR, Izdatělstvo APN, Moskva 1973
[2] F. Link, L. Neužil: Raketové lety a výzkum vysoké atmosféry, ČSAV, Praha 1956
[3] B. Růžička: Vypouštěcí základny sondážních raket - in: Letectví a kosmonautika, ročník 1967, číslo 2
[4] http://www.fas.org/spp/guide/usa/launch/sr_handbook.pdf[5] http://rscience.gsfc.nasa.gov/srrov.html

-----
Příště: Přehled událostí v kosmonautice; plánované zveřejnění: 6.6.2012.