Człowiek, który zmotoryzował Księżyc

Samochód, który widzicie na zdjęciu powyżej, znają wszyscy. To pojazd ikoniczny. Nosi nazwę Lunar Roving Vehicle (LRV) i umożliwił kosmonautom z misji Apollo eksplorowanie Księżyca w stopniu, który byłby nierealny pieszo. Jednym z ojców tego projektu był Mieczysław Bekker, inżynier urodzony 25 maja 1905 w Strzyżowie niedaleko Hrubieszowa.

Bekker zdobył wykształcenie techniczne na Politechnice Warszawskiej w 1929 roku. Tytuł inżyniera obronił w dziedzinie mechaniki i do dziś jest wymieniany na liście najwybitniejszych absolwentów tej uczelni. Młody Bekker praktyki odbywał w Renault, w fabryce mieszczącej się niedaleko Paryża, co później, w czasie wojny, okazało się dla niego bardzo pomocne.

W latach 1929-1931 Mieczysław Bekker zdobył stopień podporucznika w Szkole Podchorążych Saperów w Modlinie. Polski inżynier miał związać się z wojskowością na dłużej. Do II Wojny Światowej zajmował się pojazdami specjalnymi, szczególnie dużo uwagi poświęcając mobilności w terenie. Jego badania i wykłady poświęcone współpracy kół i gąsienic z nieutwardzonym podłożem stanowiły fundament dziedziny określanej mianem terramechaniki.

II Wojna Światowa wystawiła naszego rodaka na próbę. Początkowo walczył na froncie, jednak potem przedostał się przez Rumunię do Francji, gdzie odbył przydatne praktyki. Emigracja, którą wymusiła sytuacja, ostatecznie okazała się wielką szansą dla Mieczysława Bekkera. Z Francji dostał się do Kanady, gdzie zdobył zatrudnienie w Ministerstwie Uzbrojenia. Pracował w sekcji czołgów. Miał tam wyjątkowo dobre warunki do pracy związanej z terramechaniką.

Największą sławę miała mu jednak przynieść dopiero praca w Stanach Zjednoczonych, gdzie początkowo, w latach 50, wykładał na Uniwersytecie Michigan oraz na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. W roku 1960 Mieczysław Bekker rozpoczął pracę w laboratorium General Motors. To był punkt kulminacyjny intensywnej kariery polskiego inżyniera. Właśnie pod skrzydłami GM miał stworzyć LRV.

Podczas gdy Mieczysław Bekker twardo stąpał po ziemi i na niej skupiał swoje badania, równolegle trwał kosmiczny wyścig. 4 października 1957 roku Rosjanie umieścili na orbicie Ziemi pierwszego sztucznego satelitę - Sputnika 1.

Kolejnym etapem było lądowanie na Księżycu bezzałogowej misji. Po kilku nieudanych próbach Rosjanom ponownie udało się odnieść sukces. Luna 2 wylądowała na Księżycu 14 września 1959 roku, a Luna 3 w październiku tego samego roku obleciała Srebrny Glob dookoła i przywiozła na Ziemię zdjęcia. Amerykańskie misje Ranger pozostały daleko w tyle za Związkiem Radzieckim. Dopiero w 1962 roku USA posadziło na Księżycu Rangera 4, który niestety uległ awarii i nie przesłał na Ziemię danych.

Pierwszą rundę starcia o Srebrny Glob Amerykanie przegrali, a po drodze ponieśli kolejną porażkę w wyścigu kosmicznym. Jurij Gagarin w kwietniu 1961 roku stał się pierwszym człowiekiem w kosmosie.

Teraz pozostał już tylko jeden cel, który mógł przechylić szalę tego pojedynku na stronę USA - postawić człowieka na Księżycu. Po serii lotów załogowych Gemini, które miały zarówno zbudować doświadczenie kosmonautów, jak i przetestować rozwiązania techniczne, program księżycowy Apollo zakończył się sukcesem. Misja oznaczona numerem 11 przyniosła triumf amerykańskiej strony wyścigu. Neil Armstrong 21 lipca 1969 roku stał się pierwszym człowiekiem, który stanął na Księżycu. 20 minut po nim na Srebrnym Globie stopy postawił Buzz Aldrin.

Teraz przyszedł czas na eksplorację naszego naturalnego satelity. Do tego niezbędne były jednak stosowne narzędzia. Astronauci mogli poruszać się o własnych siłach, ale to ograniczało obszar ich działań. Konieczne było dostarczenie na Księżyc pojazdu, który przyspieszyłby transport ludzi i próbek.

Warto tu wspomnieć, że samochód z założenia nie zwiększał zasięgu eksploracji Księżyca w linii prostej w drastycznym stopniu. Ze względów bezpieczeństwa astronauci nie mogli oddalać się od miejsca lądowania na odległość większą niż taka, którą mogą pokonać pieszo w razie awarii pojazdu. Nie było więc mowy o wielkich dystansach. Możliwa była jednak szybsza eksploracja obszaru otaczającego strefę lądowania.

Naturalnie nie wystarczyło przystosowanie standardowego ówczesnego samochodu do jazdy po Księżycu. Konieczne było stworzenie od podstaw nowej konstrukcji, z kompletnie innymi założeniami.

Dyskusje na temat tego pojazdu trwały w NASA oraz środowiskach naukowców skupionych wokół tej organizacji w latach 1965-1967. W 1969 roku wybrano projekt zaproponowany przez Boeinga przy ścisłej współpracy z General Motors, a co za tym idzie - z prof. Mieczysławem Bekkerem. Koncern motoryzacyjny odpowiadał między innymi za silniki, koła i zawieszenie.

Lunar Roving Vehicle, bo tak nazwano niezwykły samochód, musiał spełnić szereg wymagań, często sprzecznych. Z jednej strony LRV musiał być lekki i mały - masa i gabaryty im mniejsze, tym korzystniejsze ze względu na kosztowny transport na Księżyc. Niska masa sprawiała też, że zapas energii umożliwiał LRV pokonanie większego dystansu.

Na drugim biegunie były zupełnie inne potrzeby, które nie szły w parze ze spełnianiem powyższych wymagań. Lunar Roving Vehicle musiał być wytrzymały, by znieść trudy startu i lądowania z wysokimi przeciążeniami, jak również samą, bardzo wymagającą jazdę po Księżycu. W opozycji do niskiej masy stała dobra przyczepność.

Konstrukcja musiała być rozkładana, ale minimalnym nakładem sił. Musiała zostać też wyposażona w koła, jakich dotychczas na Ziemi nie stosowano. Jednocześnie ze względu na brak tlenu na Księżycu oczywiste było zastosowanie silników elektrycznych.

Początkowo opracowanie i budowę LRV wyceniono na 19 mln dolarów. Ostatecznie cena wzrosła do astronomicznego poziomu 38 mln dolarów, co po uwzględnieniu inflacji wyniosłoby dzisiaj blisko ćwierć miliarda dolarów, czyli około 0,9 mld zł.

Przed prof. Mieczysławem Bekkerem postawiono między innymi zadanie stworzenia kół, które mogły zapewnić wysoką odporność na uszkodzenia i porządną trakcję na różnorodnym gruncie. Za to rozwiązanie odpowiadał on osobiście. Pozostałe rozwiązania opracowywał zespół, którym Bekker kierował. To on miał dokonać ewaluacji LRV ze względu na właściwości lokomocyjne.

Koła, którymi zajmował się polski inżynier, z jednej strony miały trafiać na grunt sypki. Z drugiej nietrudno było najechać na ostre skały. Gumowe opony były więc wykluczone. Alternatywę stanowiły ażurowe koła wykonane z ocynkowanej siatki z wysokowytrzymałościowej stali. Około 50 proc. powierzchni czołowej tych okrągłych konstrukcji pokryły tytanowe płytki. Ich układ przypominał jodełkę – to kształt, który wiele osób z pewnością doskonale kojarzy z traktorów. W środku dodatkową ochronę dla łożysk oraz silników osadzonych w kołach stanowiły blisko 65-centymetrowe pierścienie.

Rozwiązanie prof. Mieczysława Bekkera sprawdziło się doskonale - LRV był w stanie podjeżdżać pod wzniesienia o kącie nachylenia do 25 stopni. Warunkiem było pełne jego obciążenie. To wbrew pozorom było spore. Sam pojazd ważył jedynie 210 kg. Więcej dokładali dwaj astronauci, którzy z pełnym ekwipunkiem ważyli około 360 kg. Ponad 50 kg przeznaczono na osprzęt fotograficzny, badawczy oraz narzędzia. Te ostatnie obejmowały młotek, szufelkę, pędzelek oraz grabie. Pozostała pula masy obciążającej LRV, czyli 27 kg, przeznaczona była na próbki.

Jak duży był Lunar Roving Vehicle? Jego rozstaw osi był identyczny jak w Fiacie 500. Cała konstrukcja była jednak o około 40 cm krótsza, ponieważ księżycowy samochód miał właściwie zerowe zwisy przedni i tylny.

Konstrukcja, w której opracowanie wielki wkład miał prof. Mieczysław Bekker, powstała w czterech egzemplarzach, z czego trzy trafiły na Księżyc. Pierwszą misją wykorzystująca Lunar Roving Vehicle była Apollo 15 (przełom lipca i sierpnia 1971 roku). David Scott i Jim Irwin pokonali wtedy 27,8 km w łącznie 3 godziny i 2 minuty. Drugi raz Lunar Roving Vehicle pojawił się na Srebrnym Globie podczas misji Apollo 16 (kwiecień 1972 roku). Wtedy John Young i Charles Duke w 3 godziny 26 minut przejechali nim 26,7 km. Trzeci i ostatni raz LRV jeździł po Księżycu w ramach misji Apollo 17 (grudzień 1972 roku). Gene Cernan i Harrison Schmitt przejechali wtedy księżycowym pojazdem 35,9 km w 4 godziny i 26 minut.

Prof. Mieczysław Bekker dokonał rzeczy niesamowitej - przyczynił się do stworzenia samochodu, któremu nie może równać się żaden ziemski pojazd. LRV to jedyne auto, które jeździło po Księżycu. Wszystkie trzy egzemplarze pozostały tam do dziś.

Chociaż prof. Bekker ma w swoim dorobku kilkanaście patentów, 3 tytuły doktora honoris causa uczelni wyższych oraz kilkaset artykułów w literaturze technicznej, nic z tych rzeczy nie stanowi tak wybitnego pomnika, jak te trzy porzucone LRV, które cały czas stoją na Księżycu.

Prof. Mieczysław Bekker zmarł 8 stycznia w 1989 roku w Santa Barbara w stanie Kalifornia. Jego nazwisko zostało zapisane w Alei Zasłużonych nad Badaniami Kosmosu (tzw. Space Walk of Fame).