vždy ma zaujímalo, prečo raketa po štarte urobí takú miernu otočku a náklon. Prečo?

Otočka závisí od orientácie štartovacej rampy. Tá je postavená tak, aby sa raketa dala dopraviť z montážnej haly na rampu a aby sa s ňou transportér, na ktorom stojí, nemusel otáčať do nejakej prudkej zákruty. Ťažký pásový pohon by takú „zákrutu“ nezvládol. 

A potom ten náklon – väčšina rakiet štartuje smerom na východ, s výnimkou polárnych dráh.

Prečo na východ? Pretože využívajú rotáciu Zeme. Na rovníku sa Zem otáča rýchlosťou približne 1600 km/h. Túto rýchlosť si „vezmeš so sebou“, ak štartuješ na východ.

Ak by si štartoval opačne, ideš proti nej. Takto si raketa pomáha získať potrebnú rýchlosť na obežnú dráhu.

otázka, ktorá asi napadne mnohým – prečo neodštartovali rovno k Mesiacu? Prečo najprv obiehali Zem? A koľkokrát ju obehli?

V zásade dvakrát. Je to preto, že toto je prvý pilotovaný let vesmírnej lode Orion.

Mali sme síce predtým jeden let, Artemis I, ale ten bol bezpilotný. Letel k Mesiacu, obletel ho a vrátil sa späť. Ale ani pri programe Apollo neletela loď hneď k Mesiacu. Prvý pilotovaný let, Apollo 7, bol len na obežnej dráhe Zeme, aby sa otestovala vesmírna loď Apollo.

Tu bol cieľ dať posádke čas preveriť všetky systémy lode, či sú funkčné a bezpečné, ešte predtým, než sa vydajú k Mesiacu. Pri Apolle 7 sa všetko testovalo len na obežnej dráhe Zeme. Pri Orione sa rozhodlo, že sa nebude robiť samostatný pilotovaný test okolo Zeme, lebo je to extrémne drahé – jeden štart stojí približne 4 miliardy dolárov.

Takže sa ide rovno k Mesiacu, ale s tým, že si dajú viac času na overenie systémov počas letu.

čiže to nie je kvôli zrýchleniu?

Teoreticky by sa dalo letieť aj priamo. Ale ide aj o to, že rakety sú viacstupňové a je výhodnejšie vybrať si správny moment na odlet k Mesiacu z obežnej dráhy.

Keby si štartoval priamo zo Zeme, štartovacie okno by bolo veľmi krátke – rádovo minúty. Takto mali na štart dve hodiny. Podarilo sa to hneď na prvý pokus – asi 11 minút po otvorení štartovacieho okna.

a čo to štartovacie okno znamená?

Znamená čas, keď sa dá s raketou odštartovať a dostať ju na dráhu k Mesiacu. Je dané polohou Zeme a Mesiaca. Mesiac nie je tam, kam loď mieri v okamihu štartu – je inde na svojej dráhe. Ty potrebuješ správne nastavenie oboch telies vzhľadom na miesto štartu.

čiže najprv obeh okolo Zeme a potom?

Prvý zážih bol na zvýšenie najnižšieho bodu obežnej dráhy – ten bol po štarte navrhnutý tak, aby v prípade vážnych problémov loď klesla sama späť do atmosféry a mohla pristáť. Po prvých kontrolách posádka zvýšila tento najnižší bod nad úroveň atmosféry a potom, keď sa doň dostala, zvýšila zas najvyšší bod svojej dráhy až na 71000 kilometrov. Tak sa dostali na dráhu, na ktorej jeden obeh trvá takmer celý deň. Získali tak čas na poriadnu kontrolu celej lode predtým, než znovu zapálili motor a definitívne odštartovali smerom k Mesiacu.

keď hovoríme „zapálili motor“, to si máme predstaviť ako normálny zážih?

Áno, normálne horenie – trvalo asi 6 minút.

a oni už leteli po nejakej zakrivenej dráhe?

Áno, prakticky všetky dráhy vo vesmíre sú nejakým druhom krivky. Všetko je presne vypočítané. Tá dráha nie je priamka, ale komplexná trajektória, ktorá závisí od gravitácie Zeme aj Mesiaca.

Dá sa na ňu pozerať z rôznych uhlov a vždy vyzerá trochu inak, ale princíp je ten istý – postupne sa „natiahne“ z obežnej dráhy Zeme až k Mesiacu.

a teraz laicky – keď pridajú pri Zemi, prečo neletia rovno?

To sú zákony nebeskej mechaniky, ktoré sú úplne neintuitívne. Keď namieriš vesmírnu loď nejakým smerom a zapáliš motor, neznamená to, že tým smerom pôjdeš.

To je predstava zo sci-fi. V skutočnosti ťa neustále ovplyvňuje gravitácia. Aby si letel rovno, potreboval by si obrovský výkon, ktorý by prekonal gravitačné pôsobenie všetkých telies.

Ty v skutočnosti meníš dráhu. Keď pridali rýchlosť, tak sa najvyšší bod ich dráhy postupne posúval, až sa dostal do oblasti gravitačného vplyvu Mesiaca.

čiže keby nebola gravitácia Zeme, tak by to išlo rovno, ale keďže je, tak to zakriví dráhu?

Presne tak.

a teraz ďalšia komplikácia – Zem sa točí a Mesiac ju obieha. Takže to musí byť vypočítané tak, aby sa stretli v správnom čase. To je čisto matematika?

Áno. Mesiac obehne Zem približne raz za 28 dní.

čiže za pár dní sa posunie dosť výrazne.

Presne. Keď štartovali, Mesiac bol niekde inde, ale oni mieria na miesto, kde bude.

To je úplne neintuitívne – musíš mieriť inde, aby si ho trafil. A zároveň letíš relatívne pomaly.

Tá rýchlosť je síce okolo 2500 km/h, ale pri vzdialenosti okolo 400-tisíc kilometrov je to pomalé.

ako ďaleko je to vlastne k Mesiacu?

Približne 360- až 405-tisíc kilometrov od Zeme.

čiže asi 10-krát obvod Zeme.

Áno. Ale ešte lepšia predstava: ak je Zem ako basketbalová lopta a Mesiac ako tenisová loptička, tak ISS lieta asi 6 milimetrov nad povrchom tej basketbalovej lopty a Mesiac je asi 7,5 metra od nej. To je úplne iná mierka.

čiže to nie je vôbec „takmer to isté“ ako letieť okolo Zeme.

Vôbec nie.

dobre, štart bol vo štvrtok, teraz je nedeľa. Kde sú teraz?

Sú približne 100-tisíc kilometrov od bodu stretnutia s Mesiacom.

ešte nie sú v jeho gravitačnej oblasti?

Nie. Zem má stále dominantný gravitačný vplyv.

a keď sa pozrú dopredu, vidia Mesiac?

Nie priamo dopredu, skôr bokom. Ale áno, už ho vidia oveľa väčší ako my zo Zeme. Máme aj fotografiu, ktorú urobili. Tá už obsahuje aj časť odvrátenej strany Mesiaca, ktorú zo Zeme bežne nevidíme.

čiže to, že Mesiac stále vidíme rovnaký, je preto, že sa neotáča?

On sa otáča, ale presne rovnakou rýchlosťou, akou obieha okolo Zeme. Preto vidíme stále tú istú stranu.

a odvrátenú stranu videli len astronauti, ktorí ho obleteli.

Áno, len 27 ľudí v histórii. A zajtra sa k nim pridajú ďalší štyria.

a je tá druhá strana iná?

Je výrazne iná. Privrátená strana má oveľa viac tmavých oblastí – nazývaných moria.

moria bez vody.

Presne. Sú to oblasti stuhnutej lávy, ktorá sa rozliala po dopadoch veľkých asteroidov.

Na odvrátenej strane takéto lávové oblasti takmer nie sú – preto vyzerá úplne inak.

tam nepadali meteority?

Padali, ale väčšinou menšie. Preto je odvrátená strana Mesiaca takmer celá pokrytá krátermi. Je tam len jedno menšie „more“, takže celkovo vyzerá úplne inak než privrátená strana. A to bolo pre vedcov kedysi prekvapenie.

dobre, ale nejakí „pandrláci“ tam nie sú?

Nie, zatiaľ nikto nikoho nevidel. 

poďme späť k dráhe. Mesiac sa k nim blíži, kedy sa stretnú?

Zajtra by už mali letieť okolo neho.

čo sa teda reálne udeje?

Keby tam Mesiac nebol, loď by pokračovala po svojej dráhe a neskôr by sa vrátila späť k Zemi. Nemajú totiž únikovú rýchlosť zo systému Zeme – sú stále len na veľmi natiahnutej eliptickej obežnej dráhe.