Při tragédii v Černobylu pomáhali roboti příbuzní s těmi, kteří letěli na Měsíc

Vysoce radioaktivní trosky reaktoru jaderné elektrárny Černobyl pomáhala v roce 1986 v tehdejším Sovětském svazu likvidovat robotická dálkově řízená vozítka. Tyto stroje prokázaly neocenitelné služby a je zajímavé, že vznikly na základě poznatků a zkušeností získaných při stavbě a provozu měsíčních vozítek, známých lunochodů.

To se ale musíme vrátit hluboko do šedesátých let, tedy do doby, kdy Spojené státy a Sovětský svaz soupeřili v závodě o dobytí Měsíce. Přestože i v SSSR pracovali na programu pilotovaných letů k Měsíci, vedle toho se měly na povrch jediného přirozeného zemského satelitu podívat i dálkově řízení roboti. A právě proto hlavní postava sovětského raketového výzkumu i vesmírného programu Sergej Koroljov povolal z tehdejšího Leningradu Alexandra Kemurdžijana. Ten se v tamějším strojírenském závodě zabýval především konstrukcí tanků a zemědělské techniky.

Lunární vozítka

Kemurdžijan dostal při projektování lunárních vozítek volnou ruku, a tak v první polovině 60. let vzniklo několik zkušebních vzorků a prototypů. Vývoj však nebyl jednoduchý a Kemurdžijan se svými spolupracovníky musel řešit mnoho výzev a problémů. Nesmíme totiž zapomínat, že robotika byla v oné době v podstatě v plenkách, navíc nikdo tehdy nemohl s jistotou říci, jaký je na Měsíci terén a povrch.

Technickým oříškem bylo i dálkové řízení vozítka, neboť počítačová i televizní technika měly tehdy do dokonalosti daleko. Muselo se také počítat s půlminutovým zpožděním radiových signálů z řídicí aparatury při přenosu ze Země na Měsíc. I když se mnohé podařilo vyřešit, odpověď na všechny technické otázky lunochody daly, až když se ocitly na Měsíci.

Alexander Kemurdzhian: a Soviet Armenian mechanical engineer who worked at the VNII Transmash institute for the most of the second half of the 20th century. He is best known for designing Lunokhod 1, the first ever planetary rover for space exploration. pic.twitter.com/DKFGiGxUug

— Քրիս (@KrispLaKreme) December 8, 2020

V roce 1965 byl hotov základní koncept budoucích lunochodů, ovšem dalších 5 let trvalo, než kola prvního z nich vytvořila stopy v měsíčním prachu. Toho už se Koroljov nedožil, když zemřel na začátku roku 1966.

Komplikovaná cesta na Měsíc

Sověti sice nedokázali program pilotovaných letů dotáhnout do konce dříve než Američané, ale lunochod s pořadovým číslem 1 je měl alespoň symbolicky dostat na Měsíc jako první. Jenže start nosné rakety se sondou a lunochodem na palubě se v únoru 1969 nepodařil, raketa explodovala a náklad byl zničen. V červenci onoho roku přistála na Měsíci posádka Apolla 11, a v SSSR tak v podstatě skončil projekt pilotovaných letů. Lunochody se však na Měsíc dostaly. Lunochod 1 (zničený exemplář dostal zpětně označení 1A) donesla na měsíční povrch automatická sonda Luna 17 v listopadu 1970. O tři roky později začal měsíční prach brázdit i Lunochod 2.

Alexander Kemurdzhian ingénieur de #Lunokhod à aussi conçu rapidement le STR-1 le #robot pour nettoyer #Chernobyl pic.twitter.com/f8sqD2imqi

— AstroBidules (@AstroBidules) May 6, 2016

Z Měsíce do Černobylu

Tím by nejspíše příběh sovětských robotických vozidel skončil, kdyby nepřišel rok 1986 a s ním havárie v černobylské jaderné elektrárně. V dubnu onoho roku došlo k explozi ve čtvrtém reaktoru, a i když nešlo o jaderný výbuch, radioaktivita zamořila široké okolí elektrárny.

Exploze zničila obal reaktoru a poničila i budovu elektrárny. Kvůli tomu se do ovzduší dostal radioaktivní mrak a bezprostřední okolí i horní části budov elektrárny byly posety úlomky jádra reaktoru, palivových tyčí i kontaminovanou sutí a troskami. Oblast v okruhu 30 km od elektrárny byla vyhlášena jako nebezpečná zóna a všichni obyvatelé byli evakuováni.

Takto se pak radioaktivní mrak z Černobylu šířil Evropou:

Bez robotů to nepůjde

Do odstraňování následků katastrofy v černobylské elektrárně se ihned pustili civilní záchranáři i armáda. Ale místo bylo natolik zamořené a z otevřeného jádra reaktoru proudilo natolik silné gamma záření, že se lidé v otevřeném prostoru mohli pohybovat jen velmi krátký čas, a to i v ochranných oblecích.

Přesto mnozí z těch, již se pustili do boje s následky havárie, později zaplatili daň v podobě trvalých zdravotních potíží, nebo dokonce tu nejvyšší. Nicméně byla místa, kde lidé nemohli trosky odklízet vůbec, protože by přišli o život okamžitě. To byla především poškozená střecha budovy čtvrtého reaktoru. Bylo jasné, že k odklízení trosek v nebezpečných místech budou potřeba dálkově řízené stroje.

Here are photos I took in Chernobyl of robots sent in to clear deadly debris from the roof. Radiation killed their systems, so men had to be sent up there with shovels instead. pic.twitter.com/3uVx3H4kQw

— Julie McDowall (@JulieAMcDowall) January 21, 2019

V Moskvě si vzpomněli na profesora Kemurdžijana, který dostal za úkol vytvořit dálkově řízená robotizovaná vozidla, která by zvládla pracovat v místech s vysokým zamořením radioaktivitou. Jeho tým se ve výrobním podniku VNII Transmaš v Leningradu okamžitě pustil do práce a využil zkušenosti získané při stavbě lunochodů. Za několik týdnů byl hotov dálkově řízený robot nazvaný STR-1. Už 15. června jeden z vrtulníků posadil první STR-1 na sutí a radioaktivními úlomky posetou střechu elektrárny, aby se mohl pustit do práce.

Operátoři robota ovládali ze speciálního odstíněného pracoviště, které bylo umístěno v blízkosti budovy elektrárny, a to bez jakéhokoliv předcházejícího tréninku. Každá minuta byla drahá. Ovšem pokud by měl STR-1 nějaký problém, museli by za ním na střechu také. I když roboti STR-1 a další dálkově řízená vozidla použitá při záchranných a odklízecích pracích znamenala velký přínos, hlavní roli při odstraňovaní škod nehrála. Ta připadla lidem – záchranářům a vojákům.

Tunové monstrum v Černobylu

Zhruba tunu vážící STR-1 měl šestikolový podvozek s buldozerovou radlicí na odklízení trosek, k čemuž používal i vodní dělo. Poháněna byla všechna kola a celé vozítko i jeho součásti byly řízeny rádiově na dálku. Ve TNII Transmaš pro STR-1 vytvořili i speciální transportní klec, pomocí níž jej jeřáby nebo vrtulníky vyzdvihovaly na potřebné místo. Byly v ní i napájecí akumulátory, zařízení na dekontaminaci robota a přehledová TV kamera.

Řídicí stanoviště disponovalo vybavením k ovládání dvou robotů zároveň, přičemž operátoři měli k ruce přehledové kamery na transportních klecích robotů i kamery umístěné přímo na nich. Obraz z kamer se promítal na televizní obrazovky, podobně jako u lunochodů.

Karosérie robotů ukrývala stříbrno-zinkové baterie, které se v případě potřeby dobíjely z akumulátorů v přepravních klecích. Byla vyrobena z materiálů odolávajících radioaktivitě, citlivé elektronické součástky i baterie uvnitř robota tak byly dostatečně odstíněné a chráněné před poškozením. Také optické části kamer byly opatřeny radioaktivitě odolávajícím sklem.

Radioactive Vehicle Graveyard Buriakivka where the robots Joker and STR-1 remain today. @RED_Cinema @r3duser @CanonUSApro @clmazin #Chernobyl #ChernobylHBO #Ukriane pic.twitter.com/OW89MWcg80

— Philip Grossman (@PGPImages) December 4, 2019

Pohyblivé součásti nezávislého zavěšení kol dostaly speciální mazací oleje a lubrikanty rezistentní vůči radioaktivnímu zamoření a i spojovací kabely měly odstínění. Dokonce i bílý nátěr robotů měl speciální složení, aby odolával nejen radioaktivnímu zamoření, ale také kyselinám a dalším žíravinám. Bílá barva nátěru pak usnadňovala pozorování robotů na obrazovkách ve tmě a při nepříznivém počasí.

Úspěchu robotů v Černobylu si všimla i NASA

V Černobylu STR-1 sloužil až do října 1986, a to především na střeše budovy čtvrtého reaktoru a na výbuchem poškozených ventilačních jednotkách reaktorů. Za tu dobu roboti odstranili na 90 tun radioaktivní suti a trosek a nahradili tak práci odhadem jednoho tisíce záchranářů. Nebýt STR-1, zemřelo by mnohem více lidí a další by měli doživotní zdravotní postižení. Stroj navíc nevyžadoval nijak náročnou obsluhu, několik operátorů jen zapojilo kabely, upevnilo robota do přepravní klece a k vrtulníku či jej ovládalo z řídicího kontejneru.

Roboti z Černobylu a koneckonců i lunochody prokázali, že Alexandr Kemurdžijan a jeho tým v továrně Transmaš jsou lidé na svém místě. Není tedy divu, že po pádu železné opony se o jejich kvalitách dozvěděli i na Západě. Velmi brzy se u Kemurdžijana objevili specialisté z NASA s nabídkou ke spolupráci. A tak se stalo, že ruští odborníci spolupracovali s Američany na vývoji dálkově řízeného robotického vozítka Sojourner, které na Mars v červenci 1997 dopravila sonda Mars Pathfinder. Sojourner byl vlastně teprve třetím robotickým vozítkem, které se ocitlo na cizím vesmírném tělese.

Kde jsou roboti dnes?

Oba roboti dnes rezivějí na vrakovišti Burjakivka, kde je uloženo 0,7 milionu m3 radioaktivního odpadu z celkových 3,3 milionu m3, které v souvislosti s havárií v Černobylu a likvidací jejích následků vznikly. Burjakivka je dnes největším vrakovištěm nákladních aut a stavebních strojů ponechaných svému osudu uvnitř zakázané černobylské zóny a je jednou ze tří deponií kontaminovaného materiálu a techniky v okolí Černobylské jaderné elektrárny.