Padesát let trvající tajemství dr. Wernhera von Brauna - (objev družice Explorer I. mohl změnit celý svět) (3)

       George Ludwig - hlavní asistent vědce Van Allena a designer vybavení pro radiační sledování, které bylo umístěné na palubě Explorer I. popsal svou první reakci zhruba takto:

      "??..v podstatě jsme byli všichni v šoku, když jsme zjistili, že satelit se nachází na vyšší než plánované orbitě s delší oběžnou dobou. Orbita měla být ve skutečnosti podstatně nižší s perigeem (nejnižší výška nad Zemí) asi 220 mil a apogeem (nejvyšší výška nad Zemí) asi 1000 mil. Ve skutečnosti se perigeum nacházelo ve výšce 223 mil a apogeum ve výšce 1592 mil s oběžnou dobou 114.7 minut místo plánovaných 105 minut?.".

      S problémem uvedeného zpoždění Exploreru I., které bylo zjištěno zařízením umístěným v Earthquake Valley se von Braun, Van Allen a Pickering narychlo stěhovaly z Pentagonu do prostředí "více vědeckého" (a civilního) "Národní Akademie Věd" ve dvě hodiny v noci - na tiskovou konferenci.

      Uprostřed celého toho patolízalství a více či méně předstíraného nadšení (viz. foto níže), v ovzduší které bylo naplněné vizí technologické a politické renesance symbolizované obrovským úspěchem vypuštění Exploreru I. se na pozadí vznášel opar tísnivé nejistoty z událostí nadcházejících.

      Žádná tisková agentura ovšem nemohla očekávat a ani netušila, že tuto noc někdo z přítomných vědců sdělí jakékoliv informace týkající se zatím nevysvětleného tajemství Exploreru I., který byl doslova vytlačen na orbitální dráhu relativně primitivní raketou "Jupiter-C". Ani známý Van Allen (obr. níže) nemohl (anebo nesměl) nic sdělit.

       V první fázi pátrání po příčinách uvedené anomálie Exploreru I. se mělo za to, že rychlost čtvrtého stupně rakety byla poněkud vyšší než se předpokládalo a také v týmu vědců panovala poměrně značná nejistota ve finálním směru pohybu. Proto panovala i značná nedůvěra k údajům, které souvisely s dosažením orbity. Telemetrický vysílač pracoval správně i data z technologie na měření radiace odpovídala očekávání?.. příjem signálu z telemetrie po lapsu vyžadoval více jak jednu orbitu k tomu, aby úspěch mohl být potvrzen.

     "??zhruba hodinu po prvních potvrzovacích údajích, že Explorer I. je na orbitě opět řídící tým začal trpět nedostatkem informací. Hodiny tikaly a všichni jsme pili kávu, která měla mírnit naší úzkost. Zhruba po devadesáti minutách vzájemná konverzace postupně ustala a vzduch těžkl nekonečným očekáváním. A pak opět téměř po dvou hodinách přišla opět telefonická potvrzující zpráva od obsluhy radiových stanic, které byly umístěné v Earthquake Valley v Kalifornii. Místnost plná lidí vybuchla jásotem. Bylo jasné, že Explorer I. je na orbitě."

      Van Allen nebyl skutečný odborník na raketovou technologii (byl především fyzik, který se specializoval na vývoj zařízení a nástrojů, které mohly být užitečně využité sondou samotnou). Sám o sobě nebyl schopen určit příčiny toho proč se sonda dostala na vyšší orbitu. Všeobecně se mělo za to, že to způsobila "o trochu lepší výkonnost rakety". Von Braun, který stál za více stupňovou raketou Jupiter-C, která byla poháněna pevným palivem. Na tomto místě by bylo dobré znovu upozornit na fakt, že za konstrukcí rakety (společně se satelitem) stojí "JPL". Kritickým bodem nosiče byly především poslední tři horní stupně.

     Ve své poslední knize "Dark Mission" v kapitole, který se věnuje významné historii jednoho z klíčových zakladatelů JPL Jacksovi Parsonsovi je mnoho informací, které naznačují, že v inkriminovanou dobu byla záležitost "pevných pohonných látek" jen o trochu více předvídatelná, než "alchymie anebo magie" v kontextu s paletou chemikálií a fyzikálních proměnných související s podíly paliva a oxidizerů jenž se společně mísily. Ve hře byla ovšem podstatně více faktorů, ve kterých si byla tehdejší raketová fyzika velmi nejistá.

     Personsova pozoruhodná zásluha ve vývoji raketového palivu která probíhala v období od třicátých let 20. stol. až do padesátých let 20. stol. spočívá ve finálním vývoji palivové/oxidační směsi, kterou vyloučila velmi mnoho proměnných neznámých v oblasti tuhého paliva. Je možné, že právě z těchto důvodů, které byly převzaté všemi ("vědci, kteří se nespecializovali na raketovou technologii) a tiskem vzešla teze, že horní stupně rakety série "Jupiter-C" mohly mít podstatně větší výkon, než se původně očekávalo.

      V současné době více jak padesát let po události jsme schopni pomocí série důležitých výpočtů zjistit další a velmi podnětné výsledky. Nedá se nic dělat, ale nyní se budeme muset na chvíli věnovat matematice, ale v jednoduché a doufám i pro laika velmi pochopitelné podobě.

     Takže tady máme velmi důležitou raketovou rovnice:

Wp = Wi * (1 - e**(-dV/g*ISP))

Kde:

Wp = váha pohonné hmoty spotřebovaná do doby dosažení orbity
Wi = počáteční hmotnost nosiče
V = deltová změna zrychlení
g = zemské gravitační zrychlení (32.174 ft/sec^2)
ISP = přesný impuls motoru (a paliva) v použití

      Řešení pro "dv" (finální raketové rychlosti) dává tato rovnice:

 dV = -g*ISP*ln(1- Wp/Wi)

       A nyní zpět k normální řeči. Rozbor rovnice je v podstatě jednoduchý Klíčový parametr představuje "ISP" "specifický raketový impuls" (vyjadřovaný v sekundách). Specifický impuls (zrychlení), pakliže bychom studovaly vozidlo, by se vyjadřoval v systému (míle na galon), více účinný raketový systém pracuje v termínech (motory plus palivo).

      Takže finální rychlost můžeme dosáhnout přesně stanoveným palivem. A finální rychlost končí výškou orbitální dráhy! Takže vysoký index ISP je dobrý, malý index ISP se zdá být méně dobrý. Takže abychom rozluštili záhadu Exoloreru I. bude potřeba pátrat někde tady. Jedním z hlavních záchytných bodů se nachází ve vlastní zprávě vědce Van Allena.

-pokračování-