Zaginione pojazdy kosmiczne. Pierwsza była Łuna 1 

Utrata łączności z pojazdem to scenariusz, który spędza sen z powiek operatorom wszelkiego typu misji kosmicznych. Oznacza ona niemożność sterowania pojazdem, wydawania poleceń, które zapewnią odpowiednią trajektorię czy ustawienie paneli słonecznych. Brak odpowiedniej orientacji anten nadawczo-odbiorczych względem Ziemi może dodatkowo pogłębić kryzys komunikacyjny.

Gdy taki pojazd kosmiczny znajduje się w pobliżu Ziemi, można śledzić jego ruch orbitalny nawet wizualnie. Gdy sonda zboczyła z wyliczonej trasy i nie wiemy, gdzie jej szukać, nie jest to możliwe nawet radarowo. Bezowocne będą też próby nawiązania komunikacji z pomocą innych stacji przekaźnikowych, na przykład umieszczonych w kosmosie sond badawczych.

Taka przygoda spotkała ostatnio Lunar Trailblazer wysłany przez NASA w stronę Księżyca. Łączność z pojazdem utracono dzień po wyniesieniu na orbitę i pierwszej pomyślnej transmisji. Od lutego 2025 r. NASA podejmowała próby odzyskania łączności, aż z końcem lipca poddała się i uznała Lunar Trailblazer za zaginiony w kosmosie. Sonda minęła Księżyc i oddaliła się w przestrzeń kosmiczną.

Ta historia pokazuje, że mimo doświadczenia, jakiego nabraliśmy przez kilkadziesiąt lat lotów kosmicznych, wciąż popełniamy błędy.

W październiku 1957 r. ZSRR wystrzelił pierwszego sztucznego satelitę Ziemi, Sputnik 1. Potem na orbitę trafiły kolejne radzieckie pojazdy, a także sondy USA. Udane misje przeplatane były nieudanymi - ze względu na błędy nawigacyjne i problemy z rakietami, które wtedy dopiero co wyewoluowały z pocisków balistycznych. Przełomowym wydarzeniem okazała się radziecka misja Łuna 1 wyniesiona w kosmos w styczniu 1959 r. Choć nie zrealizowano jej podstawowego celu, jakim było rozbicie się na powierzchni Księżyca, zanotowano inne ważne sukcesy.

Po raz pierwszy pojazd z Ziemi opuścił jej orbitę, osiągając drugą prędkość kosmiczną. Sonda potwierdziła istnienie radiacyjnych pasów van Allena wokół Ziemi, które rok wcześniej wykryła sonda NASA Explorer 1. Łuna 1 zarejestrowała też wiatr słoneczny i wskazała na brak pola magnetycznego Księżyca. Błędnie obliczony czas pracy silnika górnego członu rakiety wynoszącej wprowadził Łunę 1 na zbyt szybką trajektorię. W efekcie sonda minęła Księżyc w odległości prawie 6 tysięcy km, a dzień po tym wyładowała się bateria.

Łuna 1 zalicza się do tych pojazdów z pierwszej epoki eksploracji kosmosu, które wciąż znajdują się w przestrzeni kosmicznej. Porusza się po orbicie wokółsłonecznej zbliżonej do ziemskiej, jednakże wydłużonej, co daje okres obiegu około 450 dni. Jednak w przeciwieństwie do Vanguard 1, amerykańskiego orbitera zasilanego energią słoneczną, z którym udało się nam niedawno ponownie nawiązać kontakt, łączność z Łuna 1 utracono na zawsze. Można ją traktować jako pierwszy zaginiony pojazd w historii eksploracji kosmosu.

Zaginiony, ale nie zniszczony. Do tej drugiej kategorii zalicza się dużo więcej pojazdów, między innymi Mars Climate Orbiter, który spalił się w atmosferze Marsa w 1999 r., lądownik ESA Beagle 2, rozbity na Marsie w 2003 r., czy Łuna 25 rozbita na Księżycu 20 lat później.

Za zaginione można uznać sondy Pioneer 10 i 11. Dość dobrze wiemy, jaka była ich trajektoria przed utratą łączności w 2003 i 1995 r., i możemy przewidzieć ich obecne położenie. Nie wiemy jednak, czy nie zaistniały inne czynniki, na przykład bliski przelot niezidentyfikowanej asteroidy, który zaburzył lot tych sond. Z kolei pojazdy, których pozycję znamy, a jest tak w przypadku marsjańskich lądowników Viking czy łazików Spirit i Opportunity, trudno nazwać zaginionymi, choć kontaktu z nimi już nie ma.

Wiele sond utracił ZSRR w trakcie prób eksploracji Wenus. Zond 1, Zond 2, Venera 1 i 2 przestały nadawać w trakcie ich transferu w kierunku Wenus. Również pierwsza radziecka sonda wysłana na Marsa, czyli Mars 1, w drodze do celu zerwała łączność. Tego typu porażki nie ograniczały się w czasie zimnej wojny tylko do jednej strony kurtyny. Również NASA traciła swoje pojazdy, w tym misje księżycowe Ranger 3 i 5 w 1962 r., czy marsjańską misję Mariner 3 z 1964 r.

Błędem byłoby jednak myślenie, że tego typu porażki zakończyły się dawno temu. Przykładem jest nie tylko wspomniana sonda Lunar Trailblazer. W 1992 r. NASA utraciła sondę Mars Observer tuż przed osiągnięciem celu - prawdopodobnie doszło do eksplozji. W 1998 r. japońska sonda Nozomi nie zdołała wejść na orbitę Marsa.

Czasem okazuje się, że poruszające się w okolicach Ziemi obiekty traktowane jako niezidentyfikowane są - dzięki możliwości prześledzenia orbity wstecz - wiązane z pozostałościami po rakietach. Są też człony rakiet, które poruszają się po orbicie wokółsłonecznej, a zostały tam wysłane celowo po spełnieniu swojej roli. Listę zaginionych obiektów uzupełniają człony rakiet, które nie powróciły do atmosfery, ale też kontrolujący misję nie przejmowali się ich dalszym losem. Ten problem wiąże się szczególnie z chińskim programem kosmicznym.

Największym szczęściarzem była sonda Galileo, która w 1989 r. ruszyła w kierunku Jowisza. Doszło na niej do uszkodzenia głównej anteny nadawczej, która nie otworzyła się w pełni. Na szczęście dzięki działającej antenie niskiej mocy i wdrożeniu technik kompresji sygnału, udało się zrealizować całą misję.

Początek ery eksploracji kosmosu w oczywisty sposób wiązał się z raczkującą dopiero technologią budowy rakiet, ograniczonymi możliwościami obliczeniowymi, które wpływały na umiejętność dokładnego planowania lotu pojazdów i ich orientacji w przestrzeni. Dziś, dysponując superkomputerami i nowatorskimi technologiami materiałowymi, powinniśmy być uwolnieni od kłopotów z konstrukcjami czy źle zaplanowanym lotem sondy. A jednak tak nie jest.

To wynik agresywnego podejścia do planowania misji, które często wykorzystują nietestowane wcześniej rozwiązania w systemie napędu czy konstrukcji szkieletu pojazdu, nie mówiąc już o błędach obliczeniowych. I to nie tylko związanych z tak zwanym czynnikiem ludzkim (najczęściej chodzi o błędy w oprogramowaniu, oszczędności podczas testów naziemnych), ale także z nieznajomością zjawisk towarzyszących działaniu elementów sondy czy rakiety. Stąd tak duża liczba tajemniczych anomalii, które raportuje kontrola lotu jako przyczynę utraty danej misji.

Anomalie mogą dotyczyć niespodziewanej pracy systemu napędowego, awarii silnie zintegrowanej elektroniki, a nawet elementów mechanicznych pojazdu. Czasem te anomalie, jak nieotwarty w pełni okrągły panel słoneczny sondy NASA Lucy, nie wpływają na realizację misji. Mogą jednak uniemożliwić wykonanie krytycznych manewrów, jak w przypadku japońskiej misji PROCYON. Uszkodzony silnik jonowy nie zdołał wspomóc manewru asysty grawitacyjnej w trakcie mijania Ziemi.

Z kolei w misji NASA Lunar Flashlight pechowcem okazał się niewielki CubeSat, przeznaczony do badania powierzchni Księżyca. Zanieczyszczenia w kanałach paliwowych uniemożliwiły osiągnięcie orbity wokółksiężycowej. Jeszcze inna sonda NASA, Clementine, w roku 1994 r. w trakcie podróży do asteroidy Geographos doznała awarii komputera. Ten wydał polecenie odpalenia silników w niekontrolowany sposób, co zużyło całe paliwo.

Utrata misji najczęściej ma miejsce w krytycznych momentach, tuż po starcie, w trakcie manewrów orbitalnych czy podczas hamowania po podróży. A nawet lądowania, którego negatywną konsekwencją jest dezintegracja pojazdu. Dlatego też sonda Voyager 1, choć z kłopotami związanymi z systemem napędowym, a wcześniej nawet z elektroniką, wciąż funkcjonuje. Mamy bowiem dużo czasu, by podjąć środki zaradcze, a nie minuty, czy nawet sekundy.