Avaruuskilvan aikajana: Taistelu matkasta Kuuhun

1926: Ensimmäinen nestemäisen polttoaineen raketti

Yhdysvaltalainen Robert Goddard laukaisi ensimmäisen raketin, joka käytti nestemäistä polttoainetta. Puolustusvoimat ei koskaan hyödyntänyt hänen rakettitietouttaan.

1937: Natsi-Saksa astuu avaruuskilpailuun

Wernher von Braun alkoi kehittää raketteja natsihallintoa varten. Työ perustui saksalaisen avaruuslentoyhdistyksen tekemiin lukuisiin rakettikokeisiin.

Ensimmäisen maailmansodan jälkeen Saksa ei saanut kehittää tykkejä, mutta rauhansopimuksessa ei mainittu raketteja. Niin syntyi V-2-raketti.

Avaruusmatkailusta haaveilleet innokkaat amatöörit olivat rakentaneet ensimmäisiä nestemäistä polttoainetta käyttäviä raketteja jo 1920-luvulla Yhdysvalloissa, Neuvostoliitossa ja Saksassa.

Ensimmäiset merkittävät askeleet nykyaikaisten rakettien suuntaan otettiin Saksassa.

Ensimmäisen maailmansodan jälkeen Versaillesin rauhansopimuksessa kiellettiin Saksaa rakentamasta pitkän kantaman tykistöä, mutta koska rauhansopimuksessa ei mainittu sanallakaan raketteja, Saksa päätti hyödyntää tätä porsaanreikää.

Avaruuslennoista innostuneet yksityishenkilöt olivat tehneet Saksassa lukuisia rakettikokeita hylätyllä Kummersdorfin sotilasalueella Berliinin laitamilla, ja valtio päätti ottaa heidän tekemänsä työn pohjaksi jatkokehittelylle.

Yksi yhdistyksen innokkaista oli ollut nuori ja lahjakas insinööri Wernher von Braun, ja nyt hänen tehtäväkseen tuli koota yhteen rakettiasiantuntijoita. Vähitellen rakettituotantoon syntyi kokonainen teollisuudenala.

Ensimmäinen onnistunut V-2-raketin laukaisu tapahtui 3. lokakuuta 1942. 12,5 tonnin painoisia ja 300 kilometrin toimintasäteen omaavia raketteja alettiin ampua Britanniaan.

V-2 oli kuitenkin erittäin kallis eikä toisaalta kovin tarkka ase, joten siitä tuli lopulta merkittävämpi maailman avaruustutkimukselle kuin Saksan sodankäynnille.

1954: Ensimmäinen mannertenvälinen ohjus

Sergei Koroljov alkoi rakentaa R-7-rakettia. R-7 oli ensimmäinen mannerten­välinen ohjus, ja R-7-raketeilla on lähetetty yli 1 600 laitetta avaruuteen.

1955: Ensimmäisen vakoilusatelliitin kehittäminen

Presidentti Eisenhower hyväksyi Vanguard-ohjelman, jonka tarkoitus oli lähettää yhdysvaltalainen satelliitti avaruuteen. Salaisessa Corona-hankkeessa alettiin puolestaan kehittää ensimmäisiä vakoilusatelliitteja.

Neuvostoliiton rakettiohjelmaa johtamaan oli valittu insinööri Sergei Koroljov. Hänelle annettiin tehtäväksi kehittää ohjus, jolla voitaisiin iskeä Yhdysvalloissa oleviin kohteisiin.

Niin syntyi 280 tonnia painava R-7-raketti, jolla Neuvostoliitto laukaisi 4. lokakuuta 1957 avaruuteen maailman ensimmäisen satelliitin, Sputnik 1:n. Sputnik herätti runsaasti huomiota, ja radioamatöörit kautta maailman kuuntelivat sen lähettämiä signaaleja.

Yhdysvallat yllättyivät R-7:stä ja Sputnikin laukaisusta täysin, ja Neuvostoliitolle ne olivat sitäkin suurempia propagandavoittoja.

1957: Wernher von Braun Yhdysvaltoihin

Vuonna 1954 Yhdysvaltoihin siirtynyt von Braun sai ryhtyä kehittämään raketteja.

Sputnik 1:n laukaisu onnistui niin hyvin, että Neuvostoliiton johtaja Nikita Hruštšov määräsi uuden satelliitin laukaisun Venäjän vallankumouksen 40-vuotisjuhlapäivän kun­niaksi 7. marraskuuta 1957.

Koroljovin tiimillä oli vain kolme viikkoa aikaa valmistella uusi raketti lähtöön.

Sputnik 2:ssa oli kopio Sputnik 1:n luotaimesta, Auringon säteilyä mittaava laite sekä laite koiraa varten. 3. marraskuuta tapahtunut laukaisu oli kahdellakin tavalla merkittävä: tietysti kyydissä oli elävä olento, mutta tärkeää oli myös se, että Sputnik 2 painoi kokonaista 508 kiloa.

Näin Neuvosto­liitto osoitti voivansa rakentaa erittäin tehokkaita raketteja.

162 päivän aikana Sputnik 2 kiersi maapallon noin 2 000 kertaa, ja paloi sitten ilmakehässä. Laika-koira kuoli jo muutamassa tunnissa laukaisusta kuumuuteen, sillä satelliitin lämmönsäätelyjärjestelmä oli mennyt epäkuntoon.

Se osoitti kuitenkin, että avaruusmatkailu oli periaatteessa mahdollista.

1958: Ensimmäinen amerikkalainen satelliitti

Wernher von Braunin kehittämä Jupiter C -raketti vei avaruuteen ensimmäisen yhdysvaltalaisen satelliitin, Explorer 1:n. Explorer 1 havaitsi Maata ympäröivät niin sanotut Van Allenin säteilyvyöhykkeet.

Sputnik 1:n jälkeen käynnistyi kilpailu siitä, kuka lähettäisi ensimmäisenä ihmisen avaruuteen. Yhdysvalloissa alettiin kiireen vilkkaa etsiä ensimmäisiä astronautteja Mercury-ohjelmaan.

Vastaperustettu avaruushallinto NASA halusi kokeneita lentäjiä, joille asetettiin tiukat vaatimukset: ahtaaseen Mercury-kapseliin haettiin alle 180 senttiä pitkiä ja korkeintaan 82 kiloa painavia miehiä.

Ehdokkaita testattiin perusteellisesti, ja moni putosi tai jättäytyi joukosta.

Itsenäiseen päätöksentekoon tottuneet kokeneet lentäjät turhautuivat kokeisiin, joissa piti juosta tuntitolkulla juoksu­matolla tai istua jalat jäävedessä.

NASA sai silti kokoon seitsemän sopivan miehen joukon: Alan Shepard, Virgil Grissom, Gordon Cooper, Walter Schirra, Donald Slayton, John Glenn ja Scott Carpenter.

Reilun vuoden kuluttua ensimmäisen satelliitin laukaisemisesta Neuvostoliitto oli valmis lähettämään ensimmäisen raketin kohti Kuuta.

Tammikuussa 1959 Luna 1 -luotain ohitti Kuun noin 6 000 kilo­metrin päästä ja jatkoi sitten matkaa Auringon kiertoradalle.

Saman vuoden syyskuussa Luna 2 iskeytyi Kuun pintaan, ja 4. lokakuuta 1959 Neuvostoliitto laukaisi Luna 3:n. Se kiersi Kuun ympäri ja otti ensimmäiset kuvat Kuun maahan näkymättömältä puolelta.

Kuvien laatu oli heikko, mutta niistä näkyi, että toisella puolella oli vuoristoisempaa kuin Maahan näkyvällä puolella.

1960: Ensimmäinen sääsatelliitti

Yhdysvallat lähetti ensimmäisen sääsatelliitin, Tiros 1:n. Onnistuneen kokeilun jälkeen satelliittien avulla laadittin pian luotettavia sääennusteita.

1961: Kennedy halusi voittaa avaruuskilvan

Puhuessaan kongressille 25. toukokuuta Yhdysvaltain presidentti John F. Kennedy ilmoitti, että Yhdysvallat lähettäisi ihmisen Kuuhun vielä ennen vuosikymmenen loppua.

Yhdysvallat ja Neuvostoliitto kävivät kovaa kilpaa siitä, kumpi lähettäisi ensimmäisenä ihmisen avaruuteen. Kilvan voitti lopulta Neuvostoliitto.

Neuvostoliitto meni avaruus­kilvan johtoon, kun Juri Gagarin 12. huhtikuuta 1961 lensi ensimmäisenä ihmisenä avaruuteen ja kiersi Maan ympäri 108 minuutissa.

Kisa oli kuitenkin tiukkaa, sillä jo kolmen viikon kuluttua myös yhdysvaltalainen Alan Shepard pääsi avaruuteen.

Seuraava askel otettiin elokuussa, kun 25-vuotias German Titov vietti kokonaisen vuorokauden avaruudessa.

Helmikuussa 1962 yhdysvaltalainen John Glenn kiersi Maan kolmesti. Neuvostoaluksissa oli enemmän tilaa matkustajille ja heidän varusteilleen pitkiä avaruuslentoja varten.

Yhdysvaltojen Mercury-kapseli oli sen sijaan erittäin ahdas. John Glenn tokaisikin: ”Siihen ei nousta vaan se puetaan päälle!”

Vaikka ensimmäiset miehitetyt avaruuslennot onnistuivat kokonaisuutena, sekä Gagarin että Glenn joutuivat vaara­tilanteisiin paluu­matkalla kohti Maata.

Gagarinin koti­matkalla aluksen jarruraketit syttyivät, kuten pitikin, mutta ne eivät irronneet suunnitelmien mukaisesti.

Kapseli alkoi pyöriä huimaa vauhtia ja oli vaarassa palaa poroksi. Lopulta jarru­rakettien kiinnityskaapeli paloi poikki viime hetkellä.

John Glennin tapauksessa tekninen henkilökunta Maassa oli huolissaan lämpökilven irtoamisesta kertovan valon syttymisestä, joten Glenniä puolestaan kiellettiin irrottamasta jarruraketteja, jotta lämpökilpi pysyisi paikoillaan.

1962: Maan kiertoradalle

John Glenn oli ensimmäinen amerikkalainen Maan kiertoradalla. Hän kiersi Maan kolme kertaa avaruusalus Friendship 7:lla helmikuussa. Samana vuonna toteutettiin Telstar-satelliitin avulla ensimmäinen suora tv-yhteys Yhdysvaltojen ja Euroopan välillä.

1963: Ensimmäinen nainen avaruudessa

Neuvostoliiton Valentina Tereškova oli ensimmäinen nainen avaruudessa. Kului melkein 20 vuotta ennen seuraavaa naiskosmonautin lentoa (1982), ja Yhdysvallat lähetti ensimmäisen naisen avaruuteen vasta vuonna 1983.

Tuhansien kilojen painoisen avaruusaluksen lennättäminen Maan painovoiman vaikutuspiirin ulkopuolelle ja aina Kuuhun asti edellytti raketilta erittäin suurta tehoa.

Ensimmäisissä raketeissa käytetyt polttoaineet, kuten nestemäinen happi ja bensiini, eivät riittäisi kuuraketin polttoaineeksi.

Ratkaisu olisi käyttää tehokkaimpia tieteen tuntemia polttoaineita eli nestemäistä happea ja nestemäistä vetyä. Nestemäinen vety kuitenkin vaatii -253 asteen lämpötilan, ja nestemäinen happi taas jäätyy jo -183 asteessa, joten aineet on pidettävä visusti erillään.

Yhdysvaltalaiset tarttuivat haasteeseen, ja vuonna 1967 Atlas-Centaur-raketti oli valmis. Sen jälkeen kehitettiin vielä aiempaa suuremmat moottorit, joita käytettiin sitten Saturn V -kuuraketissa.

Neuvostotutkijat eivät onnistuneet kehittämään vastaavaa tekniikkaa, mikä oli valtava heikkous Neuvostoliiton avaruusohjelmassa.

1964: Olympialaiset lähetettiin satelliitin välityksellä

Tokion olympialaiset olivat ensimmäiset olympialaiset, jotka lähetettiin kaikkialle maailmaan satelliitin välityksllä.

1964: Putosi maahan kuin kivi

Neuvostoliiton miehittämätön Voshod-kapseli putosi testitilanteessa kymmenen kilometrin korkeudesta kuin kivi. Ohjelmaa jatkettiin silti toivoen, että Neuvostoliitto ehtisi avaruuskävelylle ennen Yhdysvaltoja.

Avaruusajan alussa tähtitieteilijät tiesivät vielä erittäin vähän Kuun pinnasta. Yhdysvallat ja Neuvostoliitto lähettivätkin lukuisia luotaimia kuvaamaan Kuuta ja etsimään sieltä riittävän tasaisia alueita laskeutumista varten.

Yhdysvaltalaiset saivat ensimmäisinä kunnon kuvia: kuusi ensimmäistä Ranger-ohjelman lentoa epäonnistuivat, mutta Ranger 7 -luotain lähetti Maahan 4 308 tarkkaa kuvaa Kuusta viime hetkinään ennen iskeytymistään Kuun kamaraan 9 500 kilometrin tuntivauhdilla.

Kuvat paljastivat, että Kuun pinnalla oli kaiken kokoisia kraattereita ja että Kuun kraatterit eivät suinkaan olleet vulkaanisia, kuten jotkut tuolloin luulivat, vaan asteroidien ja pienempien kappaleiden synnyttämiä törmäyskraattereita.

Ranger 7:ää seurasivat Ranger 8 ja 9, mutta tärkeämpiä olivat viisi Lunar Orbiter -sarjan luotainta, jotka kaikki pääsivät Kuun kiertoradalle.

Niiden tehtävänä oli etsiä laskeutumispaikkoja Apollo-ohjelmalle, ja ne saivat samalla kartoitettua lähes koko Kuun pinnan.

Neuvostoliiton Aleksei Leonov oli ensimmäinen ihminen, joka poistui avaruusaluksesta kesken lennon ja leijui vain yhdyskaapelin varassa. Alukseen palaaminen osoittautui kuitenkin vaikeaksi.

Aleksei Leonov avasi avaruusaluksen ilmalukon ja poistui aluksesta ensimmäisenä ihmisenä avaruuskävelylle.

Itse avaruuskävely sujui ongelmitta, mutta ongelmia ilmeni, kun Leonovin oli aika palata alukseen. Hänen avaruuspukunsa sisällä oleva paine oli saanut puvun laajenemaan avaruuden tyhjiössä, eikä hän ollut mahtua enää takaisin ilmalukon läpi.

Hän laski varovasti vähitellen painetta puvun sisällä, ja lopulta hän pääsi puristautumaan ilmalukon läpi.

Puvun sisällä vallitsi enää 0,25 ilmakehän paine, mikä on ihmiselle vaarallisen alhainen.

Kolmen kuukauden kuluttua astronautti Edward White suoritti yhdysvaltalaisten ensimmäisen avaruuskävelyn. Hänelläkin oli ongelmia.

Jo luukun avaaminen oli vaikeaa, ja kun White 22 minuutin avaruuskävelyn jälkeen oli palaamassa alukseen, hänen ja toisen astronautin James McDivittin oli käytettävä kaikki voimansa saadakseen sen jälleen kiinni.

1965: Viestintäsatelliitti

Yhdysvallat lähetti ensimmäisen viestintäsatelliitin ns. geostationaariselle radalle. Samana vuonna Mariner 4 -luotain puolestaan lähetti Maahan 21 valokuvaa Marsin pinnan kraattereista.

Vuonna 1966 kukaan ei tiennyt, oliko Kuun pinta vain pohjatonta tomua. Sekä Yhdysvallat että Neuvostoliitto lähettivät luotaimia tutkimaan asiaa.

Ranger- ja Lunar Orbiter -ohjelmat olivat kartoittaneet Kuun ja osoittaneet, että Kuussa on laskeutumista varten riittävän laakeita alueita.

Oli kuitenkin epävarmaa, olisiko Kuun kamara riittävän vakaata avaruusaluksia varten. Jotkut uskoivat, että Kuussa oli pohjattomia ”tomumeriä”, jotka nielaisisivat laskeutumista yrittävät alukset kokonaan.

NASA lähetti Surveyor-luotaimet asiaa tutkimaan. Niissä oli jarruraketit ja las­keutumisjalat, ja ne laskeutuivat Kuuhun lähes samalla tavalla ”pehmeästi” kuin avaruusaluksen kaavailtiin laskeutuvan.

Kesäkuussa 1966 Surveyor 1 laski ensimmäisenä luotaimena jalkansa Kuun kamaralle, joka osoittautui kaikkien helpotukseksi tukevaksi. Pinnalla oli tomukerros, mutta se oli varsin ohut.

Neuvostoliitto oli rakentanut Luna-luotaimia samaa tarkoitusta varten.

Useiden epäonnistuneiden lentojen jälkeen Luna 9 oli laskeutunut Kuuhun helmikuussa 1966, siis jo neljä kuukautta ennen Surveyor 1:tä, joten Neuvostoliiton voisi sanoa voittaneen tämänkin osakilpailun.

Luna 9:n ”pehmeän laskeutumisen” onnistumisesta voi kuitenkin olla monta mieltä.

Luna 9:ssä oli pallomainen laskeutumiskapseli, joka iskeytyi Kuuhun useiden kymmenien kilometrien tuntivauhdilla ja pyöri hetken pinnalla, ennen kuin se asettui paikoilleen Kuun kamaralla.

Luna 9 otti ensimmäiset kuvat Kuun pinnalta, mutta brittiläinen Jodrell Bank Observatory nappasi Luna 9:n kuvalähetyksen ja julkaisi kuvat ennen kuin Neuvostoliitto itse ehti tehdä sen.

1966: Sergei Korolev kuoli

Neuvostoliiton avaruusohjelman johtohahmo Sergei Koroljov kuoli Moskovassa leikkauksen jälkeen. Hänen kuolemansa vaikutti merkittävästi Neuvostoliiton avaruusohjelmaan, jonka henki ja sielu hän oli ollut.

1966: Kuun kiertoradalla

Miehittämätön yhdysvaltalainen Lunar Orbiter 1 lähetettiin Kuun kiertoradalle. Luotain otti Kuun pinnasta tarkkoja kuvia, joiden avulla etsittiin sopivaa laskeutumispaikkaa.

Yhdysvaltojen Apollo-ohjelma, jonka tarkoitus oli viedä ihminen Kuuhun, perustui kahden aluksen yhteispeliin avaruudessa.

Suunnitelmissa oli rakentaa komentomoduuli ja siihen liittyvä erillinen laskeutumisalus.

Valmistelut pohjasivat Gemini-ohjelmaan, jossa hiottiin alusten telakoimista avaruudessa.

Ensimmäisen telakoimisen suorittivat Neil Armstrong ja David Scott maaliskuussa 1966, kun Gemini 8 yhdistyi miehittämättömän aluksen kanssa.

Telakoiminen sujui hyvin, mutta ohjausraketin vika sai avaruusaluksen pyörimisliikkeeseen. Armstrong irrotti alukset toisistaan ja sai pyörimisen pysäytettyä, ja Gemini 8 teki lopulta hätälaskun mereen.

1967: Astronautit kuolivat

Astronautit Chaffee, Grissom ja White menehtyivät harjoituksessa Apollo-kapselissa. Onnettomuuden seurauksena NASA teki kapseliin monia muutoksia.

1967: Kosmonautti kuoli

Ensimmäinen lennolla kuollut kosmonautti oli Vladimir Komarov. Kierrettyään 18 kertaa Maan ympäri Komarov oli palaamassa Maahan, kun Sojuz 1 -kapselin laskuvarjo ei auennutkaan. Komarov kuoli kapselin maahansyöksyssä.

Kun NASA teki periaatepäätöksen siitä, miten ihminen vietäisiin Kuuhun, tehtävään sopivia raketteja ei vielä ollut edes suunniteltu.

Vielä muutama vuosi ennen ensimmäistä kuulentoa suurimmat raketit olivat vain parinsadan tonnin kokoluokkaa – Apollo-ohjelmassa tarvittiin raketteja, joiden lähtöpaino olisi noin 3 000 tonnia.

Yhdysvallat hyödynsi kuitenkin kokeneen Wernher von Braunin visioita ja nyky­aikaista amerikkalaisteollisuutta, joka oli valmis vastaamaan haasteeseen.

Tuloksena syntyi sata metriä korkea kolmivaiheinen Saturn V -raketti. Valtavan raketin kehittäminen onnistui alle kuudessa vuodessa.

Kaikki 13 Saturn V -laukaisua onnistuivat hyvin.

Neuvostoliiton tekniikka ei riittänyt nestemäisen vedyn käyttöön raketissa, ja heidän kuuraketin prototyyppinsä N1 olikin kantokyvyltään Saturn V:tä heikompi.

Kaikki neljä N1-laukaisua päättyivät valtavaan räjähdykseen, ja ohjelma lopetettiin vuonna 1976.

Saturn V -raketti oli vienyt amerikkalaiset johtoon Yhdysvaltojen ja Neuvostoliiton välisessä kilpajuoksussa Kuuhun.

Neuvostoliitolla oli kuitenkin vielä mahdollisuutensa yhdessä osakilpailussa: kumpi lähettäisi ensimmäistä kertaa miehitetyn aluksen Kuun kiertoradalle.

Neuvostoliitto oli onnistunut lähettämään miehittämättömän aluksen Kuuta kiertämään jo kahdesti vuonna 1968. Alus oli riittävän iso yhdelle kosmonautille, ja huhuttiinkin Neuvostoliiton olevan valmis miehitettyyn lentoon joulukuussa 1968.

Se sai NASAn tekemään uhkarohkean päätöksen siitä, että jo kolmas Saturn V -laukaisu veisi miehitetyn aluksen kohti Kuuta.

Apollo 8 lähti 21 joulukuuta 1968 miehistönään Borman, Lovell ja Anders. Ensimmäinen miehitetty Saturn V -lau­kaisu sujui ongelmitta, ja kolme päivää myöhemmin Apollo 8 kiersi Kuuta.

Sen miehistö näki ensimmäisenä maapallon kokonaan avaruudesta.

1968: Gagarin kuoli

Neuvostoliiton avaruussankari Juri Gagarin kuoli MiG-15-hävittäjäkoneen syöksyttyä maahan harjoituslennolla. Hänet haudattiin Punaiselle torille Kremlin muuriin.

1968: Epäonnistunut yritys

Eurooppalaiset tekivät toivottoman yrityksen laukaista satelliitin Europa 1 -raketilla.

1969: Ydinkäyttöinen rakettimoottori

Yhdysvallat kokeili ydinkäyttöistä rakettimoottoria. Sitä oli määrä käyttää suunnitellulla Mars-lennolla, mutta koko hankkeesta luovuttiin.

1969: Rumkapløbet på opløbsstrækningen

Apollo 9 teki miehitetyn kokeen laskeutumisaluksella.

Avaruusalus laskeutui Kuuhun heinäkuussa 1969, ja kaksi astronauttia painoi jalanjälkensä sen tomuun. Yksi ihmiskunnan ikiaikainen unelma oli toteutunut.

Apollo 11 laukaistiin 16. heinä­uuta 1969 mukanaan Neil Armstrong, Edwin ”Buzz” Aldrin ja Michael Collins.

Kun alus oli päässyt Kuun kiertoradalle, Collins jäi komentomoduuliin ja Armstrong ja Aldrin siirtyivät laskeutumismoduuliin, joka tunnetaan nimellä Eagle, ’kotka’.

Laskeutumismoduuli oli kuitenkin menossa suoraan kohti kiviä täynnä olevaa kraatteria, joten Armstrongin oli nopeasti löydettävä uusi laskeutumispaikka. Kun hän lopulta löysi tasaisen alueen, polttoainetta oli jäljellä enää 20 sekunnin lentoa varten.

Armstrong ja Aldrin viipyivät Kuussa reilut 21 tuntia, ja varsinaiset kävelyt Kuun pinnalla kestivät kaksi tuntia ja 14 minuuttia.

He pystyttivät Kuuhun Yhdysvaltain lipun ja keräsivät yli 21 kiloa näytteitä.