Форма луны с космического корабля
Наконец на борт корабля прошла команда, и «Аполлон-8» направился к Земле. На высоте 16 664 км над ее поверхностью отсек экипажа отделился от двигательного отсека и вошел в плотные слои атмосферы со скоростью 39 010 км/ч. 27 декабря отсек экипажа с астронавтами на борту приводнился в Тихом океане в 4,6 км от судна службы поиска «Йорктаун». Полная продолжительность полета составила 147 ч.
С 3 по 13 марта 1969 г. с целью дальнейшей отработки маневрирования перед стыковкой и стыковки с лунной кабиной на околоземную орбиту был запущен космический корабль «Аполлон-9». На его борту находились астронавты: полковник Джеймс Макдивитт, полковник Дэвид Скотт и Рассел Швейкарт. Затем эта лунная кабина кораблем «Аполлон- 10», полет которого проходил 18 — 26 мая, была доставлена на селеноцентрическую орбиту для отработки маневров на орбите. 22 мая находившиеся в кабине астронавты полковник Томас Стаффорд и капитан ВМФ Юджин Сернан приблизились к поверхности Луны на расстояние 15 км, а капитан ВМФ Джон Янг все это время оставался в орбитальном корабле, совершавшем полет вокруг Луны. После отделения от лунной кабины ее посадочной ступени Стаффорд и Сернан, находясь во взлетной ступени лунной кабины, осуществив ряд маневров, пристыковались к кораблю «Аполлон». Отделив затем взлетную ступень лунной кабины, астронавты благополучно вернулись на Землю.
После окончания этой экспедиции руководство НАСА объявило, что первая попытка высадить человека на поверхность Луны будет предпринята не ранее чем 16 июля 1969 г. при запуске космического корабля «Аполлон-11»
Разработанная для практического осуществления принятого в 1962 г. решения о том , что все операции с космическими кораблями будут проводиться на селеноцентрической орбите, лунная кабина (сначала ее называли экскурсионной лунной кабиной) представляла собой самостоятельный двухступенчатый космический корабль, разработанный фирмой «Груммен». Необычная форма этого космического корабля была продиктована условиями его эксплуатации в безвоздушном пространстве, поэтому не было необходимости придавать ему обтекаемую форму. Лунная кабина доставлялась на Луну в пристыкованном к отсеку экипажа корабля «Аполлон» состоянии, так что сопло двигателя ее посадочной ступени было направлено вперед по полету корабля. При такой компоновке этот двигатель в случае выхода из строя до момента возвращения на Землю маршевого двигателя корабля «Аполлон» мог быть использован для увода с селеноцентрической орбиты и приземления связки космических аппаратов «Аполлон» — лунная кабина. Отсутствие готового летного образца лунной кабины к моменту полета космического корабля «Аполлон-8» не позволило испытать ее в натурных условиях. Поэтому безопасность этого корабля полностью зависела от надежности работы маршевого двигателя корабля «Аполлон-8» .
Эволюция лунной кабины По случаю десятой годовщины исторического события — первой посадки на поверхность Луны пилотируемого космического корабля пилот основного блока корабля «Аполлон-11» Майкл Коллинз следующим образом выразил глубокую дань уважения к деятельности Британского межпланетного общества: «С момента образования в 1933 г. ваше общество неуклонно следует к поставленной цели — осуществлению пилотируемых межпланетных полетов. В ваших довоенных проработках космического корабля для полета на Луну были заложены многие принципы, которые в дальнейшем были использованы, чтобы дать нам возможность побывать на Луне. Я уверен, что большинство энтузиастов межпланетных полетов не ожидали, что их проект будет реализован в течение их жизни». В истории НАСА упоминается, что проектанты космической организации еще до появления в мае 1960 г. короткой докладной записки Уильяма Мичела намеревались рассмотреть возможность стыковки космичесских аппаратов у Луны. Мичел был сотрудником небольшой группы в отделе теоретической механики Научно-исследовательского центра в Лэнгли, которая занималась расчетом траекторий межпланетных полетов, в том числе и полета на Луну. Расчет веса, который можно выиграть при осуществлении полета с посадкой на Луну по схеме, когда на селеноцентрической орбите остается часть корабля с двигательной установкой для его возвращения на Землю, был существенным вкладом Мичела в решение проблемы. Джон Хуболт и группа его учеников начали кампанию с целью убедить остальных ученых НАСА в том, что полет с проведением операций на селеноцентрической орбите является самым быстрым и самым дешевым путем на Луну.
К середине 1962 г. в НАСА полностью убедились, что полет со встречей на селеноцентрической орбите является лучшим способом осуществления посадки на Луну. Фирма «Груммен» приступила к разработке практических путей реализации этого способа. Затем НАСА обратилось за предложениями по использованию лунной кабины и осуществлению полета по селеноцентрической орбите. Фирма «Груммен» представила на рассмотрение свои предложения в сентябре 1962 г. В качестве генерального субподрядчика была назначена фирма RСА. Администратор НАСА Дж. Уэбб подчеркивал в то время, что только с июля в этой организации взялись за проработку такого способа полета на Луну и решили использовать уже разработанную ракету-носитель «Сатурн». Более миллиона человеко-часов ушло на изучение вопроса, как доставить человека на Луну и вернуть его обратно. Когда НАСА официально объявило о программе «Аполлон», выяснилось, что конструкция посадочной ступени во многом напоминала предлагавшуюся Британским межпланетным обществом более 20 лет назад. Это была лунная экскурсионная кабина диаметром около 3 м, опиравшаяся на опоры длиной около 4,5 м и похожая на кабину двухместного вертолета. Действительные размеры лунной кабины оказались несколько большими. Этапы эволюции конструкции кабины показаны на рисунках слева. В окончательном варианте высота кабины 6,98 м, размах по опорам шасси 9,4 м. |
Вверху. Фотокамера Н. Армстронга зафиксировала спуск на поверхность Луны 21 июля 1969 г. астронавта Э. Олдрина. Снимок сделан в момент, когда пилот лунной кабины преодолевает небольшое расстояние между последней ступенькой лестницы и поверхностью Луны. | Вверху. В козырьке шлема Э. Олдрина отражаются Н. Армстронг, лунная кабина и некоторые научные приборы. Вместе со скафандром и остальным оснащением на Земле астронавт Олдрин весил бы 163 кгс, а на Луне — только 27 кгс. |
Высота лунной кабины с выдвинутыми четырьмя опорами 6,98 м. Телескопические стойки шасси, складывающиеся во время космического полета, освобождаются при перерезании чеки с помощью пиротехнических устройств и развертываются под действием пружин. Для амортизации ударных нагрузок опорные стойки шасси заполнены сминаемым заполнителем сотовой конструкции из алюминиевого сплава. Для удержания лунной кабины (масса 14,7 т) на поверхности лунного грунта, который мог иметь различную твердость, конструкторы фирмы «Груммен» на каждой из четырех стоек предусмотрели тарельчатые опоры диаметром 95 см. На всех опорах (кроме одной) смонтированы щупы длиной 1,7 м, регистрирующие контакт с поверхностью Луны и подающие команду на выключение двигателя посадочной ступени. К одной из стоек была прикреплена лестница, по которой можно спуститься на лунную поверхность.
1 Штырь стыковочного узла. Основной блок корабля «Аполлон» состоит из отсека экипажа и двигательного отсека. В первом размещаются астронавты, во втором находятся источники электроэнергии, система терморегулирования и двигательная установка. Технические характеристики. Масса КК «Аполлон» изменялась от экспедиции к экспедиции. Модификации для полетов этапа J (КК «Аполлон-15, -16, -17») |
П рошло еще слишком мало времени, чтобы в полном объеме оценить значение экспедиций космического корабля «Аполлон» на Луну. Подводя итоги после завершения последней лунной экспедиции корабля «Аполлон-17», доктор Б. Френч, руководитель Программы внеземных исследований НАСА, сказал: «С 1969 по 1972 г. благодаря усилиям нескольких тысяч ученых и инженеров Земли двенадцать астронавтов исследовали поверхность Луны. Защищенные от воздействия безвоздушного космического пространства и жестких температурных условий на лунной поверхности астронавты находились на Луне в течение нескольких суток, а некоторые из них даже проехали на луноходах несколько километров по ее поверхности. Они провели интересные научные наблюдения и установили приборы для изучения ее внутренней структуры. Они собрали сотни килограммов образцов лунных пород и грунта, предприняв таким образом первую попытку разобраться в происхождении и геологической истории другого небесного тела, используя реальные образцы его коры. »
На этих страницах показаны космические корабли, которые были разработаны для осуществления посадки на Луну.
При посадке кабины на поверхность Луны используется радиолокатор для определения расстояния до лунной поверхности и регулирования тяги двигателя. Последовательность операций спуска |
Схема полета КК «Аполлон -17» 1 Старт ракеты-носителя «Сатурн-5» с КК «Аполлон». 2 Отделение САС. 3 Отделение ступени I (ракеты S -1С), включение двигателя ступени II. 4 Отделение ступени II (ракеты S-2), включение двигателя ступени III (ракеты S-4В ), которая выводит КК «Аполлон» на низкую околоземную орбиту. 5 Промежуточная околоземная орбита. 6 Вывод корабля «Аполлон» на траекторию полета к Луне (повторное включение двигателя ступени III). 7 Отделение основного блока. 8 Перестроение основного блока. 9 Пристыковка основного блока к лунной кабине. 10 Отделение КК «Аполлон». 11 Коррекция траектории полета КК «Аполлон». 12 Вторая коррекция траектории полета корабля «Аполлон». 13 Ступень III (ракета S -4В) переводится на траекторию прямого попадания на поверхность Луны. 14 Последняя коррекция траектории. 15 Построение лунной орбиты. Параметры первых двух орбит: апоселений 316,6 км, периселений 94,4 км. 16 Построение более низкой орбиты КК «Аполлон» с параметрами: апоселений 109,2 км, периселений 27,7 км; два астронавта переходят в лунную кабину. 17 Разделение лунной кабины и основного блока на двенадцатом витке. 18 Включение двигателей лунной кабины для уменьшения скорости посадки. 19 Прилунение кабины. 20 Обращение на окололунной орбите основного блока КК «Аполлон». 21 Построение орбиты основного блока с параметрами: апоселений 130,2 км, периселений 100,5 км. 22 Старт взлетной ступени лунной кабины. 23 Сближение взлетной ступени с основным блоком. 24 Стыковка взлетной ступени с основным блоком. 25 Отделение взлетной ступени. 26 Взлетная ступень на пути к поверхности Луны. 27 Отделение автоматического спутника на селеноцентрической орбите. 28 Переход на траекторию полета к Земле. 29 Коррекция траектории. 30 Вторая коррекция траектории (в случае необходимости). 31 Последняя коррекция после разделения отсека экипажа и двигательного отсека. 32 Ориентация отсека экипажа при возвращении на Землю. 33 Спускаемый аппарат на высоте 122 км. 34 Пропадание сигнала при входе в атмосферу. 35 Приводнение. |