Program Gemini

Kapsuła kosmiczna Gemini
Opis
Rola:	Pojazd kosmiczny
Załoga:	2: Dowódca i pilot
Wymiary
Wysokość:	5,67 m
Średnica:	3,05 m
Objętość:	2,55 m³
Masa
Masa całkowita:	3851 kg
Inne
Maksymalny czas trwania misji:	14 dni, 206 orbit

Logo programu Gemini

Statek Gemini 7 widziany z pokładu Gemini 6A

Program Gemini był amerykańskim programem lotów kosmicznych, następcą programu Mercury, realizowanym w latach 1963–1966. Miał na celu opracowanie zaawansowanych technik lotu kosmicznego, potrzebnych do realizacji programu Apollo, mającego na celu wysłanie ludzi na Księżyc. Program Gemini, jako pierwszy amerykański program lotów kosmicznych, obejmował wyjścia astronautów w przestrzeń kosmiczną i manewry orbitalne, takie jak spotkania orbitalne i dokowanie.

Gemini miał być początkowo jedynie prostym rozwinięciem programu Merkury i w pierwszych stadiach rozwoju nazywany był Mercury Mark II. Ostateczna wersja pojazdu nie miała już wiele wspólnego z kapsułą Merkury, a pod niektórymi względami przewyższała nawet kapsułę Apollo (szczególnie wersja Big Gemini). Było to rezultatem późnego rozpoczęcia projektu, co pozwoliło konstruktorom wykorzystać wiedzę zdobytą przy tworzeniu programu Apollo (który, mimo późniejszego rozpoczęcia startów, zaczęto realizować przed Gemini).

Główną różnicą między kapsułą Gemini a kapsułą Mercury było to, że szereg systemów zasilania, podtrzymywania życia i napędu pojazdu Gemini umieszczono w odrzucanym module, podczas gdy wszystkie systemy Mercury znajdowały się w kapsule pilota. Początkowo zamierzano wyposażyć Gemini w paralotnię zamiast spadochronu, co pozwoliłoby na kontrolowane lądowanie pojazdu. Wczesne wersje pojazdu zasilały akumulatory. Późniejsze egzemplarze, jako pierwsze załogowe pojazdy kosmiczne, zasilane były przez ogniwa paliwowe.

Oznaczenie "Gemini" wywodzi się z dwuosobowej załogi statku – "gemini" oznacza po łacinie "bliźnięta".

Był to również pierwszy amerykański kosmiczny pojazd załogowy wyposażony w komputer pokładowy, Gemini Guidance Computer, wspomagający przeprowadzanie manewrów orbitalnych.

Głównym producentem pojazdu była firma McDonnell, która wcześniej przegrała kontrakt na budowę pojazdu Apollo. McDonnell próbował przekonać NASA do rozszerzenia misji pojazdu. Proponowali przystosowanie pojazdu do misji wokółksiężycowych, a nawet do przeprowadzenia załogowego lądowania na Księżycu – kosztem mniejszym, niż w wypadku programu Apollo. Sugestie odrzucono.

Program Gemini kosztował 5,4 mld USD (w przeliczeniu na wartość dolara USA z 1994 roku).

Początek projektu

NASA ogłosiła 7 grudnia 1961 plan rozszerzenia programu lotów kosmicznych o pojazd dwumiejscowy. Oficjalną nazwę Gemini ogłoszono 3 stycznia 1962 roku.

Cele programu

Program Gemini powstał, kiedy kierownictwo NASA przekonało się, że konieczne będzie zbudowanie pojazdu przejściowego między projektami Mercury i Apollo. Głównymi celami programu Gemini były:

• Sprawdzenie reakcji ludzi i sprzętu na długotrwałe loty – w przygotowaniu na wyprawy na Księżyc.
• Przeprowadzenie spotkania i dokowania z innymi pojazdami orbitalnymi oraz manewrów połączonych pojazdów.
• Doskonalenie metod wchodzenia w atmosferę i lądowania pojazdu.
• Zgromadzenie danych o wpływie nieważkości na członków załogi i rejestracja danych fizjologicznych astronautów podczas długotrwałych lotów.

Zastosowania Gemini

Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych (ang. USAF) wyraziły zainteresowanie programem i postanowiły wykorzystać pojazd jako prom dla Załogowego Laboratorium Orbitalnego. USAF miało również zamiar przystosować pojazd Gemini do zastosowań militarnych, takich jak obserwacja (choć pojazd nie był w stanie przenosić skomplikowanych kamer) i inspekcja podejrzanych satelitów. Projekt nazwano Blue Gemini. Siłom Powietrznym nie podobało się to, że pojazd wydobywałaby US Navy, przewidywali więc przywrócenie Blue Gemini paralotni i podwozia płozowego, przewidzianych w oryginalnym projekcie Gemini.

Początkowo NASA chętnie przyjęła możliwość podziału kosztów z USAF, lecz później doszła do wniosku, że lepiej będzie, jeżeli Gemini pozostanie całkowicie w rękach NASA. Projekt laboratorium orbitalnego sił powietrznych odwołano w 1968 roku, wkrótce potem upadł również projekt Blue Gemini.

Misje

Program Gemini objął 12 lotów kosmicznych, w tym dwa próbne bezzałogowe.

Bezzałogowe

• Gemini 1 – pierwszy lot próbny Gemini
• Gemini 2 – lot suborbitalny, test osłony termicznej

Załogowe

• Gemini III

23 marca 1965

Virgil "Gus" Grissom, John W. Young

Czas trwania misji: 4 godziny, 52 minuty i 31 sekund

Pierwszy lot załogowy Gemini, pojazd wykonał trzy orbity.

Jedyny incydent podczas tego lotu wyniknął z przemycenia na pokład przez Younga kanapki z wołowiną. Obaj członkowie załogi zdążyli zjeść po kilka kęsów, zanim kontrola lotów nie rozkazała schować kanapki. Obawiano się, że okruchy z kanapki mogą zniszczyć układy elektroniczne statku. Załoga otrzymała reprymendę po powrocie na Ziemię, a kolejne załogi ostrzeżono przed konsekwencjami takich wybryków.

• Gemini IV

3–7 czerwca 1965

James A. McDivitt, Edward H. White II

Czas trwania misji: 4 dni, 1 godzina, 56 minut i 12 sekund

Lot obejmował pierwsze wyjście amerykańskiego astronauty w przestrzeń kosmiczną. „Spacer kosmiczny” White'a trwał 22 minuty.

• Gemini V

21–29 sierpnia 1965

L. Gordon Cooper, Jr., Charles Conrad, Jr.

Czas trwania misji: 7 dni, 22 godziny, 55 minut i 14 sekund

Pierwsza tygodniowa misja.

Pierwsze wykorzystanie ogniw paliwowych do zasilania pojazdu. Ocena możliwości wykorzystania systemów naprowadzania i nawigacji do przyszłych misji. 120 orbit.

• Gemini VII

4–18 grudnia 1965

Frank Borman, James A. Lovell, Jr.

Czas trwania misji: 13 dni, 18 godzin, 35 minut i 1 sekunda

Po odwołaniu misji Gemini VI spowodowanym awarią pojazdu Agena Target Vehicle, z którym miał dokować Gemini, podjęto decyzję o przeprowadzeniu spotkania orbitalnego. Misja miała dowieść, że człowiek jest w stanie przeżyć 14 dni na orbicie.

• Gemini VI-A

15–16 grudnia 1965

Walter M. Schirra, Jr., Thomas P. Stafford

Czas trwania misji: 1 dzień, 1 godzina, 51 minut i 24 sekundy

Spotkanie orbitalne z Gemini VII, pojazdy przez 5 godzin utrzymywały się w odległości od 0,3 do 90 metrów od siebie.

• Gemini VIII

16 marca 1966

Neil A. Armstrong, David R. Scott

Czas trwania misji: 10 godzin, 41 minut i 26 sekund

Pierwszy manewr dokowania z innym pojazdem na orbicie. Wykorzystano w tym celu bezzałogowy pojazd Agena. Awaria spowodowała gwałtowny ruch wirowy pojazdu. Załoga odłączyła swój statek i wykonała pierwsze awaryjne lądowanie w historii amerykańskiego programu kosmicznego.

• Gemini IX

3–6 czerwca 1966

Thomas P. Stafford, Eugene A. Cernan

Czas trwania misji: 3 dni, 20 minut i 50 sekund

Planowano przeprowadzenie manewru dokowania, jednak awaria pojazdu – celu uniemożliwiła połączenie. Przeprowadzono 3 różne spotkania orbitalne i dwie godziny wyjść w przestrzeń kosmiczną.

• Gemini X

18–21 lipca 1966

John W. Young, Michael Collins

Czas trwania misji: 2 dni, 22 godziny, 46 minut i 39 sekund

Po raz pierwszy wykorzystano napęd pojazdu Agena. Przeprowadzono także spotkanie z pojazdem-celem pozostałym z misji Gemini VIII.

• Gemini XI

12–15 września 1966

Charles Conrad, Jr., Richard F. Gordon, Jr.

Czas trwania misji: 2 dni, 23 godziny, 17 minut i 8 sekund

Rekord wysokości lotu pojazdu Gemini wynoszący 1369 km (osiągnięty przy wykorzystaniu napędu pojazdu Agena).

• Gemini XII

11–15 listopada 1966

James A. Lovell, Jr., Edwin "Buzz" Aldrin

Czas trwania misji: 3 dni, 22 godziny, 34 minut i 31 sekund

Ostatni lot Gemini. Spotkanie z pojazdem Agena i ręczne dokowanie. Aldrin ustanowił rekord długości wyjścia w przestrzeń – 5 godzin i 30 minut

Podsumowanie

Osiągnięte zostały wszystkie cele programu Gemini, w tym opanowanie przez astronautów technik pracy w otwartej przestrzeni kosmicznej (EVA) oraz procedur manewrowania połączonymi statkami (ten ostatni element został dodany już po rozpoczęciu programu).

Spotkanie na orbicie

Podczas programu 10 razy wykonano procedurę spotkania na orbicie. Wykorzystywano różne techniki, od ręcznych manewrów i wizualnego namierzania celu, aż po spotkanie kontrolowane przez komputery pokładowe lub naziemne.

Dokowanie

Zostało wykonanych dziewięć połączeń z czterema różnymi statkami Agena.

Manewry połączonymi statkami.

Podczas misji Gemini 10 i Gemini 11 wykonano bardzo skomplikowane manewry połączonymi statkami Gemini-Agena. Posługując się silnikiem Ageny, Conrad i Gordon na pokładzie Gemini 11 ustanowili nowy rekord wysokości – 1369 kilometrów.

EVA

Astronauci wychodzili w otwartą przestrzeń kosmiczną podczas pięciu różnych misji, spędzając poza statkiem łącznie 12 godzin i 22 minuty. Rekord łącznej długości pracy poza statkiem – 5 godzin i 30 minut – ustanowił Buzz Aldrin podczas misji Gemini 12.

Długotrwałe loty

Misja Gemini 7 udowodniła, że astronauci mogą spędzić w kosmosie całe dwa tygodnie. Gemini 5 było misją ośmiodniową, a dwie inne misje trwały po cztery dni.

Sterowane przejście przez atmosferę (precyzyjne lądowanie)

Poczynając od Gemini 6, każdy ze statków wodował w odległości zaledwie kilku kilometrów od zaplanowanego miejsca.

Eksperymenty

Każda misja miała w planie eksperymenty. Podczas całego programu przeprowadzono łącznie 43 udane eksperymenty. Spośród wszystkich 14 podjętych prób przeprowadzenia misji, w 10 zostały osiągnięte wszystkie podstawowe cele wyznaczone przed startem.

Cztery nieudane misje i przyczyny ich porażki

• Misja: Gemini 6. Przyczyna porażki: eksplozja stopnia rakietowego Agena w czasie startu. Kapsuła Gemini 6 odbyła wspólny lot z Gemini 7 w późniejszym terminie (misję przemianowano na Gemini 6A).
• Misja: Gemini 8. Przyczyny porażki: awaria jednego z silników manewrowych Gemini 8 zmusiła załogę do przerwania misji oraz uniemożliwiła przeprowadzenie EVA.
• Misja: Gemini 9. Przyczyna porażki: awaria silnika rakiety nośnej Atlas Agena D (rakieta zakończyła krótki lot w Atlantyku). Misja Gemini 9 została opóźniona i przemianowana na Gemini 9A.
• Misja: Gemini 9A. Przyczyny porażki: osłona aerodynamiczna nie oddzieliła się od satelity ATDA, co uniemożliwiło dokowanie kapsuły.

Zobacz też

• Agena Target Vehicle
• Big Gemini
• Blue Gemini
• National Aeronautics and Space Administration (NASA)
• Titan 2 Gemini Launch Vehicle

Bibliografia

• Program Gemini na stronie Centrum Kosmicznego im. Johna F. Kennedy'ego (ang.)