Аполлон 11 при старте с луны
«Аполлон XI». Главная задача полета: совершить посадку на Луну и возвратиться на Землю. Экипаж корабля: Нейл Армстронг (командир корабля), Майкл Коллинз (пилот ОБК), Эдвин Олдрин (пилот ЛО). Командир корабля и пилот ЛО должны совершить посадку в ЛО (образец LM-5) в западной части Моря Спокойствия на одном из пяти участков, выбранных в результате изучения фотографий Луны и удовлетворяющих следующим требованиям: малая пересеченность; небольшой (не более 2°) наклон местности; отсутствие высоких гор и глубоких кратеров; досягаемость с селеноцентрической орбиты, на которую корабль переходит с «траектории свободного возвращения» (ТСВ) 1 . Спустя несколько часов после посадки космонавты должны выйти из ЛО на поверхность Луны и пробыть там
2 часа. За это время космонавты должны выполнить следующие задания: установить на штативе камеру черно-белого телевидения (до этого она используется для съемки выхода космонавтов на Луну), американский флаг 2 и приборы комплекта EASEP 3 (сейсмометр, отражатель лазерного излучения и ловушку ядер инертных газов, содержащихся в солнечном ветре); собрать три партии образцов лунного грунта: аварийную (собирается в первые минуты пребывания на Луне на тот случай, если возникнет необходимость немедленного старта с Луны), основную и выборочную (перед тем как взять выборочный образец, около него устанавливают гномон с цветной и масштабной шкалами и делают снимок); сфотографировать поверхность Луны с близкого расстояния, панораму Луны, расставленные приборы, а также снять на кинопленку посадку и выход космонавтов на поверхность Луны. В задачи космонавтов входили также фотографирование, киносъемка и проведение цветных телевизионных сеансов во время пребывания в ОЭ. На Луну должны быть доставлены памятные медали в честь погибших американских космонавтов Гриссома, Уайта и Гаффи, советских космонавтов Гагарина и Комарова и капсула с микрофильмированными посланиями глав 74 государств. Графиком полета предусматривался одновременный отдых всех трех космонавтов. Прием пищи три раза в день. Бортовой запас в ОЭ и ЛО включал более 70 различных пищевых продуктов: обезвоженных, в виде желе, расфасованных в готовые к употреблению порции. Коллинз имел скафандр IV, Армстронг и Олдрин — EV. Способы аварийного возвращения космонавтов были предусмотрены такие же, как и для экипажа «Аполлона X».
1 Такая траектория обеспечивает даже в случае отказа основных ДУ возвращение корабля после облета Луны в атмосферу Земли и вход в «коридор» под заданным углом.
2 Конгресс США отверг предложение NASA установить на Луне флаг ООН.
3 Early Apollo Scientific Experiments Payload — комплект научных приборов для первого полета корабля «Аполлон».
Общая и специальная подготовка космонавтов проводилась по той же программе, что и для экипажа «Аполлон X», но дополнительно предусматривала: консультации ученых об особенностях лунного рельефа, а также по сбору образцов и проблеме микроорганизмов на Луне; отработку передвижения по поверхности, имитирующей лунные условия, и операций, предусмотренных на период пребывания на Луне; полеты на тренажере LLTV 1 .
Меры микробиологической защиты были разработаны межведомственным комитетом ICBC 2 , в который входят специалисты мин-в с. х-ва и внутренних дел, службы здравоохранения и Национальной академии наук.
За три недели до полета был ограничен контакт космонавтов с внешним миром. Во время полета принимались меры, имеющие целью снизить количество лунной пыли, могущей попасть в ОЭ. После приводнения для космонавтов были предусмотрены скафандры BIG 3 , в которых их доставят в лабораторию LRL 4 (Хьюстон, шт. Техас) для карантина, рассчитанного на 21 сутки (для образцов лунного грунта -50-80 суток).
Для запуска корабля была использована ракета-носитель «Сатурн V» (AS-506), она отличалась от ракеты для запуска «Аполлона X» меньшим количеством измерительного и телеметрического оборудования. Общий стартовый вес составлял 2927,415 т, вес полезной нагрузки — 49,715 кг, в т. ч. корабль — 43 860 кг, система аварийного спасения (САС) — 4040 кг, переходник — 1815 кг. Вес корабля распределялся так: ОЭ-5556 кг (в т. ч. топливо — 111 кг), ДО-23 243 кг (топливо — 19 108 кг), ПС — 10 243 кг (8210 кг), ВС — 4818 кг (2639 кг).
Запуск был проведен в расчетное время в 13 час 32 мин 16 июля. Схема полета представлена на рис. 9. Последняя ступень с кораблем вышла на близкую к расчетной орбиту с перигеем 183 км и апогеем 189,4 км. Космонавты проверили бортовые системы, в 2 час 44 мин 22 сек включили двигатель ступени, и она вместе с кораблем вышла на траекторию полета к Луне (ТСВ). После перестроения отсеков корабль отделился от ступени, которая в результате слива топлива из ее баков перешла на гелиоцентрическую орбиту 5 . Для обеспечения терморегулирования корабль был раскручен относительно продольной оси (0,3 град/сек).
1 Lunar Landing Training Vehicle — аппарат для тренировки посадки на Луну.
2 Interagency Commitee on Back Contamination — межведомственный комитет по обратному заражению.
3 Biological Isolation Garment — одежда для биологической изоляции.
4 Lunar Receiving Laboratory — лунная приемная лаборатория.
5 Более подробно об этих операциях см. в описании «Аполлона X». 
Рис. 9. Схема полета космического корабля «Аполлон» (для наглядности дается в разном масштабе). 1 — старт; 2 — выключение основного двигателя (ОД) первой ступени и ее отделение, включение тормозных двигателей (ТД) первой ступени и разгонных двигателей (РД) второй ступени; 3 — включение ОД второй ступени; 4 -сбрасывание переходника; 5 — отделение САС; 6 — выключение ОД второй ступени и ее отделение, включение ТД второй ступени и РД третьей ступени; 7 — включение ОД третьей ступени 8 — выход третьей ступени с кораблем «Аполлон» на круговую геоцентрическую орбиту и выключение ОД; 9 — третья ступень на орбите (проверяются бортовые системы); 10— включение РД и вторичное включение ОД третьей ступени; 11 — переход на траекторию полёта к Луне и выключение ОД; 12 — отделение ОБК; 13 — начало поворота ОБК; перед пристыковкой к ЛО; 14 — пристыковка ОБК к ЛО; 15 — отделение третьей ступени; 16 — коррекция траектории с помощью маршевого двигателя; 17 — перевод корабля на круговую селеноцентрическую орбиту; 18 — корабль на орбите (проверяются бортовые системы); 19 — переход двух космонавтов в ЛО; 20 — окончательная проверка ЛО; 21 — отделение ЛО от ОБК и ориентация ЛО перед включением двигателя ПС; 22 — включение двигателя ПС и переход ЛО на эллиптическую орбиту; 23 — ОБК на круговой селеноцентрической орбите; 24 — ЛО на эллиптической орбите; 25 — включение двигателя ПС для схода ЛО с орбиты; 26 — горизонтальное перемещение ЛО над поверхностью Луны, начало посадки; 27 — посадка; 28 — старт с Луны ВС (ПС остается на Луне); 29 — выход ВС на эллиптическую селеноцентрическую орбиту; 30 — ВС на орбите; 31 — коррекция орбиты ВС с помощью ОД; 32 — переход ВС на круговую орбиту, сближение и стыковка с ОБК; 33 — переход космонавтов из ВС в ОЭ; 34 — отделение ВС (она остается на селеноцентрической орбите); 35 — ОБК на орбите (проверяются бортовые системы); 36 — начало ориентации ОБК перед сходом с орбиты; 37 — переход ОБК на траекторию полета к Земле с помощью маршевого двигателя; 38 — коррекция траектории; 39 — отделение ОЭ от ДО; 40 — начало ориентации ОЭ перед входом в атмосферу; 41 — вход ОЭ в атмосферу; 42 — сбрасывание верхней секции ОЭ; 43 — выброс тормозных парашютов; 44 — отделение тормозных парашютов и выброс вытяжных парашютов; 45 — вытягивание основных парашютов; 46 — развертывание парашютов; 47 — приводнение ОЭ и отделение парашютов.
На трассе Земля — Луна была проведена единственная из четырех запланированных коррекция. Для перевода корабля на селеноцентрическую орбиту в 75 час 50 мин был включен маршевый двигатель. Корабль вышел на начальную орбиту с периселением 113,3 км (111 км), апоселением 312 км (315 км) и наклонением 1°,2, на которой был проведен телевизионный сеанс. Примерно через 4 час двигатель был включен снова и перевел корабль на орбиту с периселением 99,4 км (100 км) и апоселением 121,5 км (122 км). Олдрин и Армстронг перешли в ЛО, проверили бортовые системы и вернулись в ОЭ. После отдыха и приема пищи они опять перешли в ЛО и начали подготовку к посадке на Луну. После расстыковки ЛО и ОБК космонавты совершали групповой полет, а затем ОБК с помощью вспомогательных двигателей удалился от ЛО. В 101 час 35 млн был включен двигатель ПС, который перевел ЛО на эллиптическую орбиту с периселением 16 км (15 км) и апоселением 106 км (111 км). Из Центра МСС было передано разрешение на посадку. Двигатель ПС был включен в периселении и в 102 час 33 мин начался спуск. К этому моменту выяснилось, что периселений сместился от расчетного положения на 6,4 км к западу, что должно было привести к перелету расчетной точки посадки. Сначала спуск проходил по автоматической программе, однако на высоте
135 м Армстронг был вынужден произвести переключение на полуавтоматическую программу (иначе ЛО попал бы в кратер, наполненный крупными камнями), которая предусматривает автоматическое регулирование работы двигателя ПС и ручное регулирование двигателей системы ориентации. При проведении маневра Армстронг вел наблюдение через окно, а Олдрин непрерывно сообщал ему данные о высоте и скорости полета по приборам. Съемка процесса спуска проводилась кинокамерой через окно кабины. В результате проведенных маневров ЛО совершил посадку за пределами опасной зоны 20 июля в 20 час 17 мин 42 сек (102 час 45 мин 42 сек). Координаты места посадки 0°41’15» с. ш. и 23°26′ в. д. (6784 м к югу от расчетной точки). Место было сравнительно ровное, близлежащие кратеры в поперечнике не превышали 0,3-0,6 м, камни — 0,6 м. В течение 3 мин космонавты находились в готовности к аварийному старту с Луны, пока не получили разрешение приступить к выполнению программы. Космонавты провели операции, имитирующие старт, и, убедившись в исправности бортовых систем, обесточили все, что не потребуется до старта с Луны. В 109 час 1 мин 35 сек был открыт люк, и Армстронг начал выход. Вступив на поверхность Луны (21 июля в 2 час 56 мин 20 сек), Армстронг произнес: «Это небольшой шаг для человека, но огромный скачок для человечества». Наружный осмотр ЛО показал, что опоры углубились в грунт всего на 2,5-5 см. Армстронг сделал несколько снимков и приступил к сбору аварийной партии образцов. Затем на поверхность вышел Олдрин (рис. 7). Армстронг установил в 15 м от ЛО телевизионную камеру, ловушку ядер инертных газов и ряд предметов, предусмотренных программой. После двухминутного разговора с Белым Домом космонавты собрали основную партию образцов, установили отражатель и сейсмометр. В связи с отставанием от графика космонавты успели собрать выборочных (документированных) образцов меньше, чем рассчитывали. Общий вес всех образцов 24,9 кг (допустимый — 59 кг).
Связь космонавтов с Землей (станция в Голдстоне) во время выхода поддерживалась через Л О, который служил ретранслятором. Скафандр и ранцевая система PLSS оказались удобными, ходьба по поверхности Луны особых затруднений не представляла. Космонавты отмечали, что поверхностный слой грунта подобен угольной пыли, довольно скользкий. Глубина погружения ног была различной: на горизонтальных площадках 0,6 -1,2 см, на склонах кратеров — 15-18 см и на краю кратеров 5-10 см.
После возвращения в ЛО космонавты выбросили ненужные более предметы, наполнили кабину кислородом, проверили бортовые системы и после 7-часового отдыха начали готовиться к старту, который был произведен в 124 час 22 мин. Основной двигатель ВС вывел ее на начальную орбиту с периселением 16,7 км (16,6 км) и апоселением 83,4 км (83 км). ПС осталась на Луне. На укрепленной на ПС пластинке выгравированы карта Земли и текст: «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну. Июль 1969 г. новой эры. Мы пришли с миром от имени всего человечества». Маневры ВС для сближения с ОБК проводились в соответствии с расчетной программой. Стыковка произошла в 128 час 3 мин. После очистки скафандров пылесосами и принятия других мер Армстронг я Олдрин перешли в ОЭ. В 131 час 33 мин была сброшена ВС, ОБК с помощью вспомогательных двигателей удален от нее и в 135 час 25 мин после включения маршевого двигателя вышел на траекторию полета к Земле. ВС осталась на селеноцентрической орбите 1 . На трассе Луна — Земля была проведена только одна коррекция (планировалось три). Примерно за 18 часов до возвращения на Землю был проведен последний (седьмой) сеанс цветного телевидения.
1 Первоначально планировалось перевести ее на гелиоцентрическую орбиту.
В связи с неблагоприятными метеорологическими условиями был определен новый район посадки (примерно в 400 км к северо-востоку от первоначального) и изменена (впервые в практике полетов кораблей «Аполлон», возвращающихся от Луны) программа управляемого спуска с использованием аэродинамического качества. В 194 час 48 мин ОЭ отделился от ДО и через 15 мин вошел в атмосферу. Перегрузка на участке входа достигала 6,5, температура теплозащитного экрана — 2600° С; период пропадания сигнала продолжался 3 мин 45 сек.
ОЭ приводнился 24 июля в 16 час 50 мин 21 сек в Тихом океане в точке с координатами 13° 30′ с. ш. и 169°15′ з. д. (13°19′ с. ш. и 169°9′ з. д.). Полет продолжался 195 час 18 мин 21 сек (195 час 19 мин 5 сек). На воде отсек перевернулся днищем вверх, но с помощью надувных шаров-поплавков был возвращен в нормальное положение. С вертолета были сброшены три водолаза, которые подвели под ОЭ понтон и подготовили два надувных плота. Водолаз в скафандре BIG открыл люк, передал космонавтам три таких же скафандра. Космонавты вышли на надувной плот и после обработки скафандров дезинфицирующим средством на вертолете отправились на авианосец «Хорнет», где перешли в карантинный фургон. На авианосец для встречи космонавтов прибыли президент США Никсон, директор NASA Томас Пейн, космонавт Фрэнк Борман и др. 27 июля фургон был доставлен в лабораторию LRL, где космонавты пробыли до 11 августа, т. е. до конца карантина. За это время они проходили медицинское обследование и отчитывались о полете. 13 августа были организованы торжественные встречи космонавтов в Нью-Йорке, Чикаго и Лос-Анджелесе. 16 сентября состоялся прием в Конгрессе, где в этот день была утверждена Почетная медаль Конгресса за освоение космоса.
Образцы лунного грунта и отснятые пленки были доставлены в лабораторию LRL 25 июля, а 18 сентября 8 кг образцов (из 24,9 кг) переданы для исследования американским и иностранным ученым. Пленки после дезинфекции были обработаны по специальной технологии.
Обслуживающая полет система станций КИК и дислокация средств ПСК такие же, как при полете «Аполлона X».
Руководство NASA считает полет «Аполлона XI» полностью успешным, космонавты выполнили главную задачу полета и почти все второстепенные. Руководители NASA подчеркивают, что основной целью полета являлось решение инженерно-технических проблем, а не научные исследования на Луне. Основным достижением считают доказательство эффективности принятого способа посадки и старта с Луны, а также способности космонавтов передвигаться по поверхности Луны и выполнять там ряд операций. Полет продемонстрировал надежность кораблей «Аполлон», в связи с чем было решено при последующих запусках несколько ослабить излишне жесткие требования в отношении безопасности полета, в частности отказаться от вывода кораблей на «ТСВ». Космонавты отметили некоторые обстоятельства, вызывающие трудности, в частности излишне уплотненный график проведения операций на Луне, отсутствие прямой связи космонавта в ОБК с космонавтами в ЛО на поверхности Луны (связь осуществлялась через земные станции).
 Рис. 7. «Аполлон XI». Выход космонавта Олдрина на поверхность Луны.
Американский космонавт Нил Армстронг — командир космического корабля «Аполлон-11». |
