Почти случившийся полёт к Луне
Редкий пилотируемый Протон. Ну почти.
Не все модели пилотируемых космических кораблей доходят до полноценного полета с экипажем. На этом можно было бы и закончить, но дальнейшая судьба такого корабля может сложиться по разному. Буран, советский ответ Спейс Шаттлу совершил лишь один испытательный полет. И в глазах многих он уже одним этим полетом превзошел Шаттл, сделав в беспилотном режиме то, что на Шаттле всегда делали пилоты. В итоге, по своей известности он может поспорить с некоторыми кораблями, на которых успешно летали люди. Некоторые другие корабли практически забыты и редко упоминаются за пределами специализированных сайтов. Один из таких кораблей мог бы сильно повлиять на результаты лунной гонки, но вместо этого пал жертвой советской секретности.
В начале лунной гонки в СССР отсутствовало единое видение плана полета. Для полетов на Луну проектировались три разные ракеты, кислородно-керосиновая сверхтяжелая Н-1 и две ракеты на токсичной паре НДМГ-АТ, тяжелая Р-56 и сверхтяжелая УР-700. Так же шла параллельная разработка трех космических кораблей, родственных друг-другу орбитального 7К-ОК (впоследствии получившей наименование Союз) и лунного 7К-ЛОК, а так же спешно переделанного из корабля Восток многоместного Восхода, разработка которого была начата ради очередных рекордов. Попытка сконцентрировать усилия на одной ракете, Н-1, всех проблем не решила, как из-за повышения требований к грузоподъемности с 75 до 90 тонн, так и из-за конфликта Сергея Королева с Валентином Глушко, самым опытным конструктором ракетных двигателей СССР, вызванного сильнейшими разногласиями в отношении использования токсичного топлива.
Поскольку работа над основной лунной ракетой Н-1 затягивалась, в октябре 1965 года было решено по быстрому, используя уже существующие ракеты, отправить корабль (получивший название модели 7К-Л1) в облет Луны, что бы обеспечить хотя-бы промежуточную победу в лунной гонке. Трехступенчатые ракеты на основе Р-7 были не в состоянии отправить пилотируемый корабль к Луне, поэтому в качестве ракеты-носителя был выбран недавно созданный, уже успешно летающий Протон, несмотря на нежелание Королева отправлять людей в полет на цистерне с токсичным топливом. Но даже эта тяжелая ракета могла отправить к Луне всего около 5,5 тонн, что потребовало серьезной переработки взятого за основу, самого еще находящегося в разработке корабля Союз.
Самым заметным отличием 7К-Л1 стал отказ от бытового отсека, ограничивший жилое пространство спускаемым аппаратом. Теплозащита была усилена для обеспечения безопасного входа в атмосферу со второй космической скоростью. Была удалена резервная парашютная система и резервная корректирующая тормозная двигательная установка, добавлена система звездной навигации и узконаправленная антенна связи. Впервые была использована бортовая цифровая вычислительная машина (Аргон-11). Возврат корабля подразумевал оригинальную схему двухныркового входа в атмосферу, когда при первом входе аппарат тормозился до суборбитальной скорости, вылетал из атмосферы, после чего входил в нее повторно, уже для посадки. Это позволяло кораблю, войдя в атмосферу со стороны южного полушария, приземлится на территории СССР.
Полеты начались весной 1967 года. Всего было изготовлено 15 кораблей, из которых два были упрощенными прототипами, предназначенными для отработки бортовых систем и испытания разгонного блока (блока Д) ракеты-носителя. Согласно изначальному плану, пилотируемый полет должен был состоятся в летом того-же года, после трех успешно проведенных беспилотных испытаний.
Полет первого прототипа прошел успешно, аппарат был выведен на орбиту, после чего был направлен к Луне. Хотя по другой информации корабль просто набрал отлетную скорость, полетев не в направлении Луны. После набора второй космической скорости дальнейшая работа с аппаратом не планировалось. Второй прототип также был успешно выведен на опорную орбиту, но двигатель разгонного блока повторно не включился, и корабль к Луне не полетел. После запуска двух прототипов начались полеты полноценных версий корабля, беспилотные пуски которых формально должны были продолжать линейку межпланетных станций Зонд, отправленных к Венере (Зонд-1), Марсу (Зонд-2) и Луне (Зонд-3), хотя технически они не имели ничего общего.
Зонд-4 должен был совершить полет по высокоэллиптической орбите, облетев расчетную точку на высоте 330000км. По другим данным был запланирован облет Луны, но он был сорван из-за сбоя системы ориентации. Первые две попытки отправки Зонда-4 оказались неудачными из-за отказов на первой и второй ступенях ракеты-носителя. С третьей попытки вывести корабль на требуемую орбиту удалось. В полете обнаружились проблемы с системой ориентации, датчик постоянно терял опорные звезды, первую коррекцию траектории провести не удалось. При срыве последующих коррекций корабль не смог бы вернуться на Землю. Работу системы ориентации удалось наладить, была проведена коррекция траектории, обеспечивающая нормальный вход в атмосферу, но при возвращении не сработала система управления спуском, корабль сорвался в баллистический спуск в не расчетный район и был подорван системой самоуничтожения над Африкой.
Зонд-5 так же был выведен с третьей попытки. При первом запуске, после сброса головного обтекателя произошло замыкание в системе управления. Вторая попытка сорвалась еще во время подготовки к старту, лопнувший бак окислителя разгонного блока привел к падению корабля с ракеты. Третья попытка отправки Зонда была успешной, но снова начались проблемы с системой звездной ориентации. Коррекция траектории была чуть не сорвана, пришлось использовать менее точную солнечно-земную ориентацию. Вторую коррекцию без работоспособной звездной ориентации провести было невозможно, что, в свою очередь, сделало невозможным управляемый спуск. К счастью, Зонд сумел совершить баллистический спуск и приводниться в Индийском Океане. Присутствовавшие там корабли успели засечь спускаемый аппарат еще во время полета и всего через несколько часов подняли его на борт. На корабле к Луне отправлялись несколько биологических образцов, включая двух черепах, ставших первыми живыми существами, побывавшими возле Луны и вернувшимися на Землю.
Зонд-6 был успешно запущен с первого раза, отлет к Луне прошел идеально, но дальше начались проблемы. Сначала не развернулась штанга остронаправленной антенны, вместе с основным датчиком системы звездной ориентации. Возвращение корабля уже было под вопросом, однако ориентацию удалось провести при помощи второго звездного датчика, который до этого ни разу успешно не работал. Во время возвращения корабля неприятности продолжились. Сперва чуть не замерзла перекись водорода, используемая двигателями ориентации, что чуть не привело к невозможности совершения управляемого спуска, а потом произошла частичная разгерметизация корабля. Давление упало до половины от номинала (380мм ртутного столба). Перед входом в атмосферу, после отделения спускаемого аппарата разгерметизация стала полной. Не рассчитанная на работу в вакууме аппаратура отказала, в результате не сработала парашютная система и спускаемый аппарат разбился.
Незадолго до пуска Зонда-6 NASA объявили, что в декабре 1968, первый же пилотируемый полет на ракете Сатурн-5, Аполлон-8, будет совершен на орбиту Луны. Это решение было вызвано приближением программы Зонд к успеху, поскольку в NASA не хотели допустить, что бы первым человеком возле Луны был бы советский космонавт. Хотя идея отправить следующий корабль в облет с экипажем, до полета американцев, была озвучена, но корабль все еще был недостаточно отработан, да и подготовиться к запуску раньше Аполлона не удавалось. Несмотря на отправленное в Политбюро коллективное письмо космонавтов лунного отряда, готовых лететь к Луне даже на не отработанном корабле, пилотируемый полет был отменен. Тем не менее, беспилотные пуски были продолжены.
При первом запуске Зонда-7 ракета не смогла вывести аппарат на орбиту. Следующие два пуска использовали в качестве носителя ракету Н-1 и тоже закончились провалом. Четвертый запуск, совершенный уже после возвращения Аполлона-11, был полностью успешен. Аппарат облетел Луну, получил цветные фотографии Земли и Луны, и совершил управляемый спуск на территорию СССР. Помимо черепах, на корабле к Луне слетал манекен ФМ-2, предназначенный для радиологических исследований, благодаря которым советские специалисты убедились, что полет на Луну вне моментов солнечных вспышек не представляет радиационной угрозы для экипажа.
Несмотря на успех Зонда-7 и появившуюся возможность совершения пилотируемого полета, советское руководство решило, что после высадки на поверхность Луны, подобный облет политически нецелесообразен. Было принято решение об отправке последнего беспилотного корабля и закрытии программы. Зонд-8 так же совершил успешный полет, в котором была протестирована альтернативная схема посадки — вход в атмосферу со стороны северного полушария и однонырковый спуск с приводнением в индийском океане. Данная схема посадки была проще и надежнее основной схемы, но исключала возможность приземления на советской территории. Хотя по другим данным, подобная схема была вызвана сбоем системы ориентации, а спуск был баллистическим.
Не только Аполлон снимал «Восход Земли»
Хотя возможность для пилотируемого полета оставалась, сохранялся еще один изготовленный корабль, но программа была окончательно закрыта, а через несколько лет, после еще двух аварий Н-1, была закрыта вся советская пилотируемая лунная программа. Из-за нежелания советского руководства играть роль догоняющего, СССР отказался даже от частичного успеха в полете на Луну. Вместо этого была выбрана политика отрицания самого участия в лунной гонке. Лунные программы были засекречены, программе Аполлон были противопоставлены беспилотные аппараты, а пилотируемая программа была сконцентрирована на орбитальных станциях. В итоге, единственными людьми, побывавшими дальше низкой околоземной орбиты пока остаются астронавты NASA. Вполне возможно, если бы Зонд-9 все таки полетел с людьми, возобновление пилотируемых полетов к Луне сейчас воспринималось бы проще и не отпугивало излишней амбициозностью.
Источник
Лунный грунт перегружен в возвращаемый модуль зонда «Чанъе-5»
Взлетный модуль китайского возвращаемого аппарата «Чанъэ-5» успешно состыковался с орбитальным и возвращаемым модулями и перегрузил взятые в поверхности Луны образцы грунта.
Далее орбитальный и возвращаемый модули отстыкуются от взлетного и будут ожидать подходящей возможности для возвращения на Землю, после разделятся. При приземлении на Землю орбитальный модуль сгорит в плотных слоях атмосферы, а возвращаемый совершит посадку.
Как сообщалось, 24 ноября в Китае был совершен пуск к Луне космического аппарата «Чанъэ-5», который совершил посадку на поверхности спутника Земли в заданном районе. В последующие двое суток при помощи установленных на посадочном модуле бурового устройства и манипулятора с ковшом был собран лунный грунт, который был помещен в специальный отсек взлетного модуля.
Возвращение зонда на Землю запланировано на 16 или 17 декабря. Как ожидается, будет доставлено около двух килограммов лунного грунта. «Чанъэ-5» – первый за 44 года космический аппарат, отправленный за грунтом Луны., и в случае успеха Китай станет третьей страной после США и СССР, осуществившей подобную миссию, напоминает РИА Новости.
Всего китайская программа зондирования Луны «Чанъэ» включает в себя три этапа: облет вокруг спутника Земли («Чанъэ-1» и «Чанъэ-2»), посадка на поверхность Луны («Чанъэ-3» и «Чанъэ-4») и возвращение с Луны на Землю («Чанъэ-5» и «Чанъэ-6»). Миссия «Чанъэ-7» предполагает исследование Южного полюса Луны, в том числе, комплексное зондирование лунного рельефа. Зонд «Чанъэ-8», помимо научных исследований, должен провести на лунной поверхности испытание ряда технологий.
Источник
50 лет облёту Луны живыми организмами
Черепахи в корабле «Союз 7К-Л1», облетающем Луну, в представлении художника.
Если спросить людей о том, каким был последний успех СССР в ходе «Лунной гонки», то наверно самым распространённым ответом станет выход Алексея Леонова в открытый космос. Это вполне закономерно: случившаяся после этого автоматическая стыковка советских кораблей «Союз» произошла уже после ручной стыковки американцев, из-за чего была оценена значительно меньше, чем предыдущие успехи СССР в космонавтике, и быстро забыта. Но после этого произошло ещё одно событие, которое было забыто, пожалуй, совершенно незаслуженно. И это событие — полёт «Зонда-5», ставшего первым возвращением рукотворного аппарата после облёта Луны на Землю и первым возвращением биологических объектов на Землю после подобного полёта.
Немного предыстории: решение об участии СССР в «Лунной гонке» было принято Хрущёвым в конце 1964 года (на 2 года позже США). Из-за желания обогнать США программу было решено разделить на две части: пилотируемый облёт Луны был поручен Челомею с ракетой-носителем «Протон», а посадку на Луну — поручили Королёву с Н-1 (обе ракеты на тот момент только строились, но применение «Протона» сулило осуществление облёта намного раньше, чем если бы для всей программы использовалась только Н-1). Кроме этого, для пилотируемой программы разрабатывались корабли «Союз 7К-Л1» (предназначенный для облёта Луны) и «Союз 7К-ЛОК» (имеющий дополнительный бытовой отсек для полётов 2 человек к Луне с посадкой одного из них на её поверхность).
По изначальной программе тестов предполагалось выполнить 3 успешных запуска Союза 7К-Л1, после чего осуществить пилотируемый облёт Луны уже в середине 1967 года (на 1,5 года раньше американцев), но из-за спешки и недостаточного финансирования программа испытаний «лунного корабля» и ракет-носителей шла весьма неудачно: 7 первых полётов корабля на ракете «Протон» заканчивались авариями на различных этапах работы ракеты-носителя и по разным причинам. В последнем из этих полётов и вовсе из-за взрыва на старте по разным данным погибло от 1 до 3 человек.
«Зонд-5» в музее РКК «Энергия».
Наконец к 15 сентября 1968 года пришла очередь запуска «Зонда-5», на котором впервые было решено запустить живых существ (среднеазиатских черепах, дрозофил, мучных червей, бактерий и зёрен различных растений). Кроме этого на все аппараты этой серии ставились датчики космических лучей и микрометеоритов, для измерения различных типов рисков полёта человека к Луне и обратно. В этот раз «Протон» отработал идеально: стартовав в 00:42 по московскому времени, три ступени ракеты-носителя вывели корабль на переходную орбиту в 187×219 км с наклонением в 51,5°, а запущенная в 01:49 по Москве четвёртая ступень перевела корабль на отлётную траекторию к Луне. 17 сентября в 06:11 на подлёте к Луне была произведена коррекция орбиты, а сам облёт состоялся 18 сентября на дистанции около 1960 км от нашего спутника и также прошёл успешно. Примечательно, что пресс-конференция SpaceX по презентации публики их первого «лунного» туриста произошла в преддверии этой даты — совпадение?
Но вернёмся к полёту: именно в этот момент (после пролёта Луны) у «Зонда» начались серьёзные проблемы: из-за ошибки операторов гироплатформа аппарата перегрелась и вышла из строя, кроме этого, вышел из строя и солнечный датчик. В итоге около 20 часов наземной команде управления приходилось вручную держать ориентацию Зонда-5 по единственному датчику положения Земли, передавая радиокоманды на отклонение корабля то в одну, то в другую сторону (так как двигатели ориентации обеспечивали только грубую ориентацию). Это в свою очередь вынудило отказаться от посадки корабля на территории Казахстана и выбрать запасной район — акваторию Индийского океана. В итоге, после постоянных мелких корректировок курса «Зонд-5» удалось успешно направить в заданный район.
Процесс «вылавливания» аппарата перед подъёмом из воды. На снимке виден раскрытый парашютный отсек.
Корабль вошёл в атмосферу 21 сентября 1968 года в 18:54 по Москве, а уже в 19:08 — приземлился на воду. Обнаружить аппарат удалось утром следующего дня научно-исследовательским судном академии наук СССР «Боровичи», а подъём аппарата из воды был осуществлён к полудню на специально оборудованное для этого экспедиционное океанографическое судно «Василий Головин». К 3 октября корабль прибыл в Бамбей (Индия), откуда был доставлен самолётом в московское «Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения».
Именно там «Зонд-5» впервые после полёта вскрыли и извлекли всех «пассажиров» наружу, вместе со снимками Луны (выполнявшимися при максимальном сближении) и Земли (которые были сделаны с дистанции в 85 тыс. км). В целом все биологические объекты хорошо перенесли полёт и ожидание, хотя по некоторым данным у одной из черепах от перегрузок (которые достигали 20g) из орбиты вылез глаз. Впрочем черепах в любом случае было решено в итоге препарировать (что в принципе не было чем-то исключительным для того времени — скажем французы также поступили с первой и единственной кошкой, доставленной ими в космос).
Осмотр черепах после полёта.
После этого успешного полёта могло показаться, что путь к пилотируемым полётам по этой программе уже открыт, а на горизонте маячит шанс обойти американцев в вопросе пилотируемого облёта Луны (так как из-за более высокой широты Байконура следующее «стартовое окно» в полёте на Луну для нас открывалось немногим ранее). Но чуда, к сожалению, не произошло: руководство приняло разумное решение, что после стольких неудач необходимо провести как минимум серию из 3-4 успешных испытательных полётов, прежде чем сажать на корабль человека. Космонавты были не согласны с этим решением, и Леонов, Макаров, Быковский, Рукавишников, Попович и Севастьянов (готовившиеся к полёту по этой программе) обратились с письмом к Политбюро за разрешением осуществить полёт «Зонда-6» в пилотируемом режиме и обогнать тем самым американцев.
Но просьбу космонавтов не поддержали, что оказалось верным решением впоследствии: на этот раз в полёте произошла разгерметизация корабля, которая сама по себе не должна была бы привести к смерти экипажа, но уже при спуске в атмосфере из-за сниженного в корабле давления произошло замыкание в электрических цепях парашютного отсека, что привело к незапланированному отстрелу парашюта на высоте в 5,3 км. Из-за удара о землю все находившиеся на борту биологические объекты погибли и всё, что удалось спасти — это фотоплёнки со снимками Земли и Луны.
Снимок Земли, сделанный с аппарата «Зонда-7» – предпоследнего удачного запуска.
Последующие 3 запуска снова заканчивались авариями ракет-носителей на старте (в двух из этих полётов использовались только что построенные ракеты-носители Н-1). И только 13-й и 14-й запуски по программе последовательно оказывались успешными, что, к сожалению, уже никак не могло спасти программу «Зонд» от закрытия: к моменту 14-го полёта американцы уже дважды высаживались на Луне и выполнять пилотируемый облёт Луны для СССР стало практически бессмысленно.
Две Н-1 на старте в июне 1969 года.
После последовавшей за этим пары неудачных запусков Н-1 было принято решение и о закрытии этой программы (не смотря даже на готовность к испытаниям двух ракет Н-1 с новыми двигателями НК-33). Так, на грустной ноте завершилась пилотируемая часть лунной программы СССР, но в то же время это и повлекло за собой рассвет в программе беспилотной: в период с 1970 по 1976 год был осуществлён запуск 2 луноходов и 3 успешных миссий по доставке лунных образцов. А пилотируемая программа СССР в то же время сконцентрировалась на программе создания станций «Салют», с помощью которых СССР удалось поставить ещё множество рекордов по непрерывной длительности пребывания людей на орбите.
Источник