"Księżycowa Larwa" - pominięty element programu Apollo

Amerykanie zwiedzali Księżyc pieszo lub na pokładzie kołowego łazika. Jednak na kilka lat przed lądowaniem na powierzchni naturalnego satelity Ziemi planowano zupełnie inną metodę eksploracji – wewnątrz mechanicznej larwy.

NASA rozpoczęła przygotowania do programu Apollo, czyli lądowania człowieka na powierzchni Księżyca, na początku lat 60. XX wieku. Zadanie udało się zrealizować w 1969 roku, w ramach misji Apollo 11, a kolejne przeprowadzano jeszcze przez 3 lata. Okres przygotowań do tego niesamowitego przedsięwzięcia był pełen oczywistych wątpliwości i znaków zapytania, związanych m.in. z technicznymi aspektami samego manewru lądowania. Amerykanie obawiali się, że lądownik może po prostu zapaść się w grząskim księżycowym pyle i skazać astronautów na straszliwą śmierć.

Reklama

Historyczną misję Apollo 11 poprzedziły nie tylko liczne próbne starty, ale również cały bezzałogowy program Surveyor. Jego celem było osiągnięcie powierzchni Księżyca poprzez tzw. miękkie lądowanie, a więc badania mechaniki gruntu ze stwierdzeniem jego wpływu na stabilność pojazdu. Przy okazji zgromadzono pokaźną dokumentację fotograficzną miejsca lądowania. NASA przeprowadziła 7 misji właściwych, z których dwie zakończyły się niepomyślnie - awarią lub katastrofą pojazdu. Pozostałe doskonale wypełniły swoje zadanie.

Mniej więcej w połowie lat 60., a więc w początkowej fazie programu Surveyor, zaczęto się zastanawiać nad możliwymi metodami eksploracji Księżyca. Amerykańska agencja kosmiczna chciała, by astronauci mogli bezpiecznie i skutecznie pokonywać znaczne odległości, nie przejmując się napotkanymi przeszkodami i charakterem tamtejszego gruntu. Z pomocą przyszedł wówczas Aeronutronic Division z Philco Corporation - jedna ze spółek zależnych od Forda, która zaprezentowała NASA swoje wizje księżycowego pojazdu, określanego mianem "Księżycowej Larwy".

Nazwa nie jest przypadkowa i nie wynika tylko i wyłącznie z wyglądu maszyny. Konstruktorzy założyli, że sprawne poruszanie się w nieznanym środowisku wymaga właściwego kształtu i techniki ruchu. W związku z tym zdecydowali się na podłużną, elastyczną konstrukcję, a wszystkie jej ruchome i wrażliwe elementy zamknięto wewnątrz powłoki chroniącej przed pyłem. Brak kół wymusił ruch inspirowany ruchem zwierząt, np. gadów lub larw owadów.

Trzy techniki ruchu

Inspiracją dla naukowców była natura, a dokładnie mechanizmy ruchu wypracowane przez zwierzęta nieposiadające kończyn. Można więc założyć, że "Księżycowa Larwa" miała przemieszczać się po powierzchni  obcego globu w wyniku tarcia "podbrzusza" o podłoże. Wszystko odbywało się wewnątrz, w szczelnie chronionej przed księżycowym pyłem powłoce. Również tam znajdowały się pomieszczenia dla astronautów i systemy podtrzymywania życia. Całość miała być również lekka, aby nie utknąć z dala od lądownika.

Pierwotnie technika ruchu polegała na naprzemiennym kurczeniu się i rozszerzeniu wewnętrznych elementów szkieletu maszyny. W konsekwencji całość miała powoli brnąć przed siebie, korzystając przy tym z haków - ułatwiających ruch i uniemożliwiających zsunięcie się ze stromizny. Pomysł szybko okazał się jednak niezwykle trudny do zrealizowania.

Maszyna poruszająca się według innego schematu mogła w pewnym stopniu przypominać czołgającego się człowieka. Mechanizm ruchu jej wewnętrznych elementów był dość skomplikowany, ale efekt miał zagwarantować komfortowe pokonywanie przeszkód terenowych. Pojazd mógł zostać wprawiony w ruch również przez serię wirujących synchronicznie korb. Efekt pracy mechanizmów miał przypominać poruszającą się dżdżownicę lub węża.

O różnym zasięgu i rozmiarach

Poszczególne warianty "larw" różniły się nie tylko sposobem poruszania, ale także rozmiarami i przeznaczeniem. Najmniejszy liczył zaledwie kilka metrów długości i szerokości. Zapewniał przy tym warunki do życia na 8 do 30 dni dla dwóch osób. Jego ograniczony zasięg miał umożliwić przetransportowanie astronautów z lądownika do bazy. Jednak niewielkie rozmiary, a co za tym idzie mała prędkość i zasięg, oznaczały niską masę, więc pojazd teoretycznie dałoby się przetransportować na Księżyc przy pomocy lądownika misji Apollo.

Do 10 mil miał pokonać niewielki wariant bezzałogowy. Najdłuższa i jednocześnie najszersza konstrukcja zostałaby wyposażona w pomieszczenia mieszkalne. Zdecydowanie najlepiej radziłaby  sobie również z pokonywaniem znacznych odległości - do około 100 mil przy prędkości kilku mph.

A jednak łazik

Badania przeprowadzone przez Aeronutronic Division wykazały, że najskuteczniejsze byłoby pełzanie inspirowane ruchami węży. Jednak ze względu na niewielką wiedzę na temat powierzchni globu były one mocno ograniczone. Inżynierom trudno było przewidzieć, jak "Księżycowa Larwa" poradzi sobie w panujących tam warunkach - nie mieli okazji przyjrzeć się im z bliska. Konieczne był również zastosowanie niezwykle odpornych na ścieranie materiałów, niewrażliwych na ostre krawędzie skał.

Starania Aeronutronic Division spełzły na niczym, ponieważ NASA zdecydowała się na zastosowanie księżycowego pojazdu kołowego, który po raz pierwszy wykorzystano w trakcie misji Apollo 15. Niemniej jednak inżynierowie pokazali, że nawet przy projektowaniu tak skomplikowanych machin warto podejrzeć naturę, ponieważ to ona przystosowała organizmy do poruszania się i egzystowania w nawet najbardziej wymagających warunkach.