20. sajandit on kutsutud küll aatomi-, küll kosmosesajandiks. Viimaseks põhjuse andnud sündmus toimus 50 aastat tagasi, kui 4. oktoobril 1957 jõudis orbiidile esimene tehiskaaslane (ehk Maa kunstlik kaaslane, nagu teda siis kutsuti), Nõukogude Liidu Sputnik.
Muistsetest aegadest peale on inimesed unistanud Kuule või mõnele teisele taevakehale lendamisest. Sellest kirjutasid ka näiteks tuntud ulmekirjanikud ameeriklane Jules Verne ja inglane Herbert Wells. Mõte mingi objekti lihtsalt ümber Maa tiirlema panemisest on vähem tuntud. Teaduslikult käsitles seda esimesena "kosmonautika isaks" kutsutud Vene kooliõpetaja ja visionäär Konstantin Tsiolkovski 1903. aastal.
Tõsisemalt tuli tehiskaaslase väljasaatmise küsimus päevakorda pärast Teise maailmasõja lõppu, kui vastavad projektid esitati nii Nõukogude Liidus kui ka Ameerika Ühendriikides. Mõlemad nimetatud suurriigid olid sõja lõpul saanud enda kätte Saksa raketi V2 valmis eksemplare, tagavaraosi kui ka seda väljatöötanud inimesi. Seejuures olid selle peakonstruktori Wernher von Brauni saanud endale ameeriklased, seda küll asjaosalise aktiivsel kaasabil. Kuigi rakettidega olid enne sõda tegelenud rühmad ka USA-s Robert Goddardi ja Nõukogude Liidus Sergei Koroljovi juhtimisel, saatis suurim edu just von Brauni, kelle juhtimisel loodud raketti V2 kasutati sõja lõpus Londoni ja teiste linnade pommitamiseks. Kuigi V2 võis lennata rohkem kui 300 kilomeetri kaugusele, tõusta 80 kilomeetrist kõrgemale ja saavutada kiiruseks 1,6 km/s, jäi sellest tehiskaaslase orbiidile toimetamiseks väheks. Vajalik kiirus pidanuks olema umbes 8 km/s. Seega tuli mainitud eesmärgi nimel teha veel kõvasti tööd ja kulutada palju raha, kuid kummaski riigis ei nähtud tehiskaaslasest eriti suurt kasu tõusvat ning projektid pisteti kalevi alla. Huvitav ja lausa prohvetlik oli aga USA õhujõudude poolt tellitud ekspertarvamus, milles öeldi, et tehiskaaslase orbiidile viimine annab suure propagandistliku efekti...
Võidujooks algab
Tehiskaaslase loomisel kujunes oluliseks kiirendavaks teguriks rahvusvahelise geofüüsika-aasta (RGA) korraldamine. Mõte selleks tuli USA teadlase James van Alleni kodus 1950. aastal peetud nõupidamisel ning pärast asjaajamist kuulutaski Teadusliitude Rahvusvaheline Nõukogu 1952. aastal RGA välja. See pidi toimuma 1. juulist 1957 kuni 1958. aasta lõpuni ning sel ajal pidi põhjalikumalt uuritama nii Maad ennast kui teda ümbritsevat atmosfääri ja ionosfääri, kosmilisi kiiri jms.
Juba algusest peale pidasid idee väljakäinud teadlased silmas, et RGA eesmärkide täitmiseks on sobilik kasutada tehiskaaslasi. 4. oktoobril (sic!) 1954 võetaksegi RGA organiseerimiskomitee koosolekul vastu USA esindajate üleskutse kasutada uurimistöös tehiskaaslasi. Samal üritusel viibinud Nõukogude Liidu esindajad vaatasid seda vaikides pealt, esitamata omalt poolt mingeid küsimusi. Pärast teadlaste edukat lobitööd võttiski USA valitsus vastu otsuse saata RGA ajal välja tehiskaaslane. Sellest teatab 29. juulil 1955 tollase USA presidendi Dwight Eisenhoweri pressiesindaja. 2. augustil tehakse otsus teatavaks Kopenhaagenis toimunud Rahvusvahelise Astronautika Föderatsiooni kongressist osavõtjaile. Seekord näitasid aktiivsust üles ka Nõukogude Liidu esindajad, kes oma saatkonnas korraldatud pressikonverentsil lubasid vastata samaga. Pole selge, kuidas nende delegatsioon sai säärase avalduse nii vara teha, sest vastava otsuse võttis Nõukogude Liidu valitsus vastu alles järgmise aasta 30. jaanuaril ja sedagi pärast tugevat lobitööd, seda eelkõige Sergei Koroljovi poolt. Otsuse järgi tuli RGA ajal üles saata tonn-poolteist kaaluv tehiskaaslane, millel on 200-300 kilogrammi teaduslikku aparatuuri. Tehiskaaslane sai koodnimetuseks Objekt D, sest see oleks olnud viies (D on vene tähestikus viies täht) katseobjekt juba 1953. aastast väljatöötamisel olnud ballistilisele mandritevahelisele raketile R-7. Eelmised katseobjektid olid muidugi tuumalaengute maketid. Umbes kuu aega pärast eelnimetatud otsust algaski töö Objekt D väljatöötamiseks S. Koroljovi üldjuhtimisel. Tuleb rõhutada, et kõik Nõukogude poole tegemised olid äärmiselt salajased ja ameeriklased ei teadnud neist midagi.
Ameerika Ühendriikides kandideerisid tehiskaaslase ja seda orbiidile toimetava kanderaketi väljatöötamisele nii maa-, mere- kui õhuväed. Õhujõududel oli kanderaketiks välja pakkuda Atlas, mida aga polnud veel välja töötama hakatudki ja nemad jäid seetõttu kohe kõrvale. Maavägedel oli Wernher von Brauni juhtimisel valminud keskmise tegevusraadiusega ballistiline rakett Redstone, mis oli isegi juba mõned katselennud teinud. Siiski eelistati mereväge, sest selle uurimislaborit peeti kõigist kolmest kõige vähem sõjaliseks. Peale selle oli neil plaanis kasutada kanderaketina juba teaduslikel eesmärkidel pruugitud vertikaalraketi Viking edasiarendust. See projekt sai nimeks Vanguard (Avangard). Tolleaegne president D. Eisenhower oli nimelt arvamusel, et esimene tehiskaaslane peab kindlasti olema mittesõjaline. Selle põhjuseks oli arvatavasti asjaolu, et siis polnud veel selge, kas tehiskaaslane võib ikka vabalt üle teise riigi territooriumi lennata või mitte. Seetõttu peeti soovitavaks, kui pretsedendi looks puhtalt tsiviiltehiskaaslane, millel poleks mingit sõjalist tausta. Siis on juba lihtsam orbiidile läkitada näiteks luuretehiskaaslasi, mille loomine oli juba ka päevakorda tõusnud.
Ülesande lihtsustamine
1956. aasta teisel poolel oli selge, et töö Objekt D kallal on plaanist maha jäänud ja tema väljasaatmine enne RGA algust väheusutav. Sellega lootis S. Koroljov kindlalt edestada ameeriklasi, olid ju viimased teatanud oma kavast viia tehiskaaslane orbiidile RGA ajal... Sama aasta novembris tegi otseselt tehiskaaslase väljatöötamist juhtiv M. Tihhonravov ettepaneku saata Objekt D asemel orbiidile hoopis väike, ilma teadusliku aparatuurita tehiskaaslane. Seda oleks saanud teha vaid oma jõududega, ilma tohutu allettevõtjate armeeta, kes olid tööde graafikust mahajäämuse peamised põhjustajad. Vaid patareid ja raadiosaatjad oleks tulnud väljaspoolt tellida. 5. jaanuaril 1957 saatiski S. Koroljov vastava ettepaneku valitsusele ja viimane kinnitas selle plaani 15. veebruaril heaks. Selle järgi tuli teha kaks alla 100 kilogrammi kaaluvat tehiskaaslast, mida saaks välja saata hiljemalt juunis. Tehiskaaslased said koodnimetuseks PS (Prostoi Sputnik - Lihtne Kaaslane). Väljasaatmise eelduseks seati, et enne seda peab toimuma vähemalt kaks kanderaketina kasutatava R-7 edukat katsetust. Sellega oli aga tõsiseid probleeme.
Kolm esimest maist juunini toimunud R-7 starti ebaõnnestusid, seejuures tehti kolmandal korral koguni kolm edutut katset. Lõpuks oli edukas neljas, 21. augustil toimunud katse. Edukas oli ka järgmine katsetus, mis korraldati 7. septembril ning tee tehiskaaslase väljasaatmiseks oli vaba. Sobiv moment oleks olnud 17. septembril, kui möödus 100 aastat Konstantin Tsiolkovski sünnist, kuid paraku jäi selleni liiga vähe aega. Küll aga esines S. Koroljov Moskvas mainitud sündmusele pühendatud pidulikul koosolekul kõnega ja ennustas tehiskaaslase peatset väljasaatmist, seega "kosmonautika isa" unistuste täitumist.
Paar päeva hiljem pandi esimese tehiskaaslase stardikuupäevaks 4. oktoober. Kanderakett R-7 seati stardiplatvormile juba päev varem, seejärel täideti see kütusena kasutatava petrooliumiga ja oksüdeerijaga, milleks oli vedel hapnik. Lõpuks, 4. oktoobril 1957 maailmaaja järgi kell 19:28:34, oli stardikäskluseks kõik valmis. Eduka orbiidile jõudmise märgiks pidi olema raadiosignaalide ehk "piiksude" vastuvõtmine. Varsti need kostusidki, kuid S. Koroljov ei jäänud enne rahule, kui Sputnik, nagu esimest tehiskaaslast kutsuma hakati, oli tiiru ümber maakera teinud ning selle uuesti kosmodroomi lähedusse jõudmisel hakkasid raadiovastuvõtjas jälle tuttavad piiksud kostma. Nõukogude infoagentuur TASS teatas tehiskaaslase väljasaatmisest siis, kui see oli veel ühe tiiru ümber Maa ära teinud, seejuures ka kaks korda märkamatult üle Ameerika Ühendriikide lennanud.
Maailm on vaimustuses
Maailma reaktsioon sellele teatele oli tugevam kui oodata osati. Nagu näitasid peagi korraldatud küsitlused, uskusid isegi ameeriklased, et Nõukogude Liit on Ameerika Ühendriikidest tehnika arengus ette läinud. USA Euroopa-liitlased avaldasid kartust, et N Liit on ka sõjalise tasakaalu enda poole kallutanud. Nõukogude riigijuht Nikita Hruštšov, kes Sputniku väljasaatmise teate peale oli vaid tegijaid õnnitlenud ja siis magama läinud, otsustas ootamatult kujunenud soodsat olukorda ära kasutada. Kutsunud S. Koroljovi enda juurde, ütles ta umbes midagi niisugust, et varsti (7. novembril 1957) tuleb Oktoobrirevolutsiooni 40. aastapäev ja oleks hea, kui seda ka mõne uue saavutusega kosmosevallas tähistada saaks. S. Koroljov otsustaski tähtpäevani jäänud vähem kui kuu ajaga ette võtta midagi ennekuulmatut - saata kosmosesesse elusolendi, koera. Tagasi Maale tuua teda muidugi veel ei suudetud, kuid eks oldud varemgi katseloomi oma eesmärkide nimel ohvriks toodud.
Uus tehiskaaslane koosnes üksteise peale pandud hermeetilisest kabiinist (selliseid oli seni kasutatud koerte vertikaalrakettidega üleslaskmiseks, pärast mida nad kümmekonna minuti järel jälle langevarjuga maandusid) ning esimese tehiskaaslase teisest eksemplarist (teatavasti tehti neid ju kaks tükki). Erakordsed pingutused kandsid vilja ja Sputnik 2 startis edukalt 3. novembril, pardal koer nimega Laika. Eksperimendi kestuseks oli ette nähtud kümme päeva, mille järel pidi koerale antama mürki. Kahjuks ei töötanud aga kabiini soojusregulatsioon nagu vaja ning temperatuur ja niiskus tõusid kabiinis nii kõrgeks, et Laika suri juba mõne tunni pärast. See sai avalikuks alles 2002. aastal, varem sellest probleemist ei teatatud.
Von Braun päästab Ameerika au
Ameerika Ühendriikide au tuli päästa. Kuna töö Vanguardi projekti kallal venis, siis anti lõpuks ka maavägede juures tegutsevale W. von Brauni rühmale luba tehiskaaslase väljasaatmisega tegelda. Lisaks otsustati plaaniline Vanguardi kanderaketi järjekordne katsetus asendada tõelise tehiskaaslase väljasaatmisega. 6. detsembril 1957 antud start ebaõnnestus aga täielikult. Kanderakett tõusis umbes meetri ja seejärel plahvatas. Seejuures eraldus tehiskaaslane ja kukkus maha, jätkates raadiosignaalide saatmist. Kõik see toimus ajakirjanike silme all. Läbikukkumine oli täielik, parem, kui seda katset poleks üritatudki teha. Ameeriklaste tähetund tuli 1. veebruaril 1958 (Ameerikas oli sel momendil küll veel 31. jaanuar), kui startis edukalt W. von Brauni juhtimisel loodud kanderakett Juno 1 (teise nimega Jupiter C, esimese astmena kasutati Redstone'i modifikatsiooni), pardal Californias Reaktiivliikumise Laboratooriumis ehitatud tehiskaaslane Explorer 1. See tehiskaaslane kaalus küll vaid 14 kilogrammi, kuid tänu James van Alleni konstrueeritud seadmele avastas varsti Maad ümbritsevad kiirgusvööndid, mida kutsutakse nüüd avastaja auks van Alleni vöönditeks. See oli esimene tehiskaaslase abil tehtud avastus.
Pärast veel üht ebaõnnestunud katset õnnestus lõpuks 17. märtsil 1958 orbiidile viia ka poolteist kilogrammi kaalunud Vanguard 1, millest oleks pidanud saama kui mitte maailma, siis vähemalt Ameerika esimene tehiskaaslane. Aga ühes asjas oli ta tõesti esimene - tema kahest raadiosaatjast üht toitis päikesepatarei, mis praegu on peaaegu kõigi kosmoseaparaatide energiaallikaks. Tänu sellele töötas ta ka tolle aja kohta erakordselt kaua, viimased signaalid temalt võeti vastu 1964. aastal! Ühtlasi on Vanguard 1 kõige kauem kosmoses lennanud inimese tehtud objekt, tänu kõrgele orbiidile peaks ta ümber maakera tiirutama veel üle kahesaja aasta.
Edaspidi muutus tehiskaaslaste ja ka teiste taevakehade juurde suunduvate automaatjaamade väljasaatmine tavaliseks. Võeti kasutusele mitmed otsest praktilist kasu andvad kosmoseaparaadid, nagu näiteks meteoroloogilised, side-, navigatsiooni- ja kaugseiretehiskaaslased, ilma milleta oleks tänapäeval elu raske ette kujutada. 20. sajandist sai tõepoolest kosmosesajand.
TÕNU TUVIKENE (1952) on Eesti Hariduse ja Teaduse Andmesidevõrgu EENet programmeerija. Lõpetanud Tartu Ülikooli astrofüüsikuna 1975. Kuni aastani 1988 oli Tartu Observatooriumi (tollase AAI) insener ja nooremteadur tähtede füüsika uurimisel. Seejärel töötanud arvutite alal, juhatanud Tartu Tähetorni astronoomiaringi ning populariseerinud astronoomiat ja kosmonautikat. Üle viiekümne aimekirjutise autor, kogumiku "Universum" kaasautor.
