Kosminių skrydžių istorija. Dvynių skrydžiai

2017 m. balandžio 11 d. admin

Nuo neatmenamų laikų žmonija stengėsi suprasti kosmoso paslaptis. A. Naktinis dangus, nusėtas paslaptingomis žvaigždėmis, visada žadino smalsumą ir įkvėpimą. O smalsiausi ryžosi išsiaiškinti žvaigždžių kūnų paslaptį. Pagrindinė užduotis buvo rasti būdą keliauti į žvaigždes.

Žvaigždžių svajonės

Nepaisant besivystančios mokslo ir technologijų pažangos, skrydis į artimiausiu metu neįmanomas. Žinių, kurias šiuo metu turi žmonija, dar nepakanka, kad „ naršyti visatos platybėse“ Netgi automatinio erdvėlaivio išradimas ir jo paleidimas nesuteiks tokio malonumo, kokį gali suteikti asmeninis žmogaus skrydis į žvaigždes.

Ir vis dėlto, ar yra būdų žmonijai keliauti į paslėptus pasaulius? Daugelis mokslininkų pagalvojo apie šią temą ir priėjo prie išvados, kad teoriškai yra keletas šios idėjos įgyvendinimo variantų.

Dangaus Arka

„Sky Ark“ yra žvaigždėlaivis, skirtas kelionėms kosmose. Skrydis tokios „kartos laivu“ gali užtrukti dešimtis ar šimtus metų, nes jo greitis kelis kartus mažesnis už šviesos greitį. Tai reiškia, kad laivas turi būti pilnai aprūpintas resursais ir įgula, pritaikyta savarankiškumui.

Galbūt jis veiks kaip žvaigždės laivas su uždara ekosistema viduje. Ertmėje bus sukurti ištisi miestai, kad galėtų gyventi kosmoso pionieriai. Skrydžio metu tokioje planetoje pasikeis kelios kartos. Ir gali būti, kad laivo gyventojai visiškai praras susidomėjimą kelionės tikslu. Taip pat gali būti, kad pakeliui į kitas žvaigždes tokia planeta nesunkiai aplenks itin greitą ateities laivą, sukurtą naudojant naujausias technologijas.

Tokio pobūdžio projekto tragedija ta, kad išsiuntus tokią ekspediciją nemaža dalis žmonių, be jų sutikimo, pasmerkiami neterminuotam įkalinimui laive. Išimties tvarka pasirodys tik pirmoji astronautų karta, nes jie į skrydį be termino vyks savo noru.

Tikėtina, kad ateities karta sugebės sukurti erdvėlaivį, galintį veikti kelis tūkstančius metų. Jau yra sukurtas teorinis kosmoso tyrinėjimo planas naudojant didžiulę kosminę stotį. Šį projektą sukūrė vadovaujama amerikiečių mokslininkų grupė Gerardas O'Neillas.

Proto miegas

Pagrindinė priežastis, kodėl šiuo metu nesukurti erdvėlaiviai, galintys atlaikyti skrydžius dideliais atstumais, yra ta, kad labai brangu sukurti medžiagas, iš kurių surenkamos šaudyklų konstrukcijos. Jei pridėsime ir įgulos išlaikymo ir aptarnavimo išlaidas skrydžio metu, išlaidos bus milžiniškos.

Žymiai sutaupyti išteklių, reikalingų įgulos egzistavimui palaikyti tolimųjų skrydžių metu, galima pasiekti naudojant tokias pažangias technologijas kaip sustabdyta animacija.

Anabiozė – tai organizmo būklė, kai gyvybinės funkcijos yra sulėtėjusios tiek, kad joms nebelieka matomų apraiškų.

Sėkmingo bandymo sulėtinti medžiagų apykaitą įvedant į sustabdytos animacijos būseną atveju astronautas užmigs ir pabus galutinėje kelionės vietoje.

Įtraukus komandą į sustabdytą animaciją, sumažės gyvenamojo ploto kiekis. Dėl to, kad naudingos medžiagos astronautui bus tiekiamos per IV, maisto atsargoms laikyti nereikės daug vietos. Taip pat bus išspręsta laisvalaikio veiklos problema. Norint išvesti žmogų iš sustabdytos animacijos būsenos, pakaks sukurti palankias temperatūros sąlygas.

Teoriškai tikimybė, kad astronautai saugiai pasiners į sustabdytą animaciją, yra daug didesnė nei tikimybė pastatyti „kartų laivą“.

Pavyzdžiui, gamtoje yra daug organizmų, kurie patenka į sustabdytą animaciją, norėdami išgyventi nepalankiomis gyvenimo sąlygomis.

Nepatvirtintais duomenimis, Sibiro salamandra gali žiemoti iki 100 metų. Pagrindinė kliūtis, trukdanti įvesti žmogų į sustabdytą animaciją, yra kristalų susidarymas . Kristalai pradeda formuotis bet kurioje gyvoje žmogaus kūno ląstelėje, kai sustingsta. Šie kristalai turi aštrius kraštus, kurie pažeidžia ląstelių sieneles, todėl ląstelės miršta. Tačiau yra ir šios problemos sprendimas. 1810 m. mokslininkas Humphry Davy atrado reiškinį.

klatrato hidratai Klatrato hidratai

Ekspertai mano, kad panirti į klatrato anabiozę galima žmogui įkvėpus specialios medžiagos, kuri sumažins žmogaus kūno temperatūrą. Deja, šiuo metu nėra pakankamai sąlygų tokiai medžiagai susidaryti ir eksperimentuoti su žmonėmis.

Net jei įsivaizduotume, kad į kelionę bus galima pasiųsti „sušalusius“ astronautus, tampa aišku, kad keliautojai grįš į visiškai nepažįstamą pasaulį. Galime sakyti, kad tai bus kelionė į vieną pusę.

Transporto sija

Galbūt pats neįtikėtiniausias kosmoso įveikimo variantas teleportacija. Iš esmės mokslinės fantastikos literatūroje dažnai aprašomas toks įvykis kaip teleportacija. Susidomėjimas šiuo reiškiniu egzistuoja ir mokslo bendruomenėje bei tarp anomalių reiškinių tyrinėtojų.

Teleportacija arba, kaip paprastai vadinama nuliniu transportavimu, yra momentinis materialaus objekto judėjimas erdvėje ir laike.

Pažymėtina, kad momentinio objekto judėjimo „erdvės-laiko kontinuume“ faktai yra registruojami ir atsiranda. Matyt, todėl susidomėjimas šia tema neblėsta.

Daroma prielaida, kad teleportacijos metu gabenamas objektas „sulaužomas“ į smulkiausias daleles, o paskui „sujungiamas“ galutiniame paskirties vietoje.

Yra daugybė teleportacijos versijų, paaiškinančių, kaip vyksta judėjimas erdvėje ir laike. Bet visa tai tik teoriškai.

Šiuo metu mokslinė asociacija neturi pakankamai informacijos, kuri galėtų patvirtinti kurią nors iš teorijų.

Žvaigždės asmenybė

Jis taip pat apmąstė kosminių kelionių temą savo knygoje „ Gyvenimo trajektorija. Tarp vakar ir rytojaus» kosmonautas ir profesorius Konstantinas Petrovičius Feoktistov.

Jis tikėjo, kad įmanoma rasti būdą keliauti erdvėje nedalyvaujant materialiam kūnui. Galima įsivaizduoti specialiai sugalvotą individą, nuo kurio bus galima atjungti savo „asmenybę“ kaip informacijos paketą. Tačiau norėdami perduoti šį informacijos paketą dideliu atstumu, pirmiausia turite suprojektuoti ir įdiegti siuntimo ir priėmimo stotis. Tam reikės sukonstruoti milžiniškas antenas ir siųstuvus su milžiniška galia.

Tokių stočių pristatymas ir įrengimas gali užtrukti dešimtis ar šimtus tūkstančių metų. Nepaisant to, šią parinktį visiškai įmanoma įgyvendinti.

Mokslininkas taip pat neatmeta galimybės sukurti „dirbtinį intelektą“ – žmogų, kurio siela galės palikti materialų kūną ir pereiti iš vienos žvaigždės į kitą.

Svarbiausia šios galimybės įgyvendinimo kliūtis yra moralės ir etikos standartai. Juk kuriant tokį kiborgo vyrą, būtina formuoti jo individualumą. Žmogaus individualumas formuojasi veikiamas visuomenės ir jį supančios aplinkos. Žmogaus asmenybei standartų nėra.

„Ar leistina kurti tokią būtybę? Ar mes turime teisę tai daryti? Kokių gyvenimo paskatų galime jam pasiūlyti? — šia tema svarstė kosmonautas Feoktistov. Deja, kol kas atsakymų į šiuos klausimus nėra.

Vienaip ar kitaip, pagrindiniai mokslo bendruomenės protai ir toliau apmąsto žmogaus kosmoso kolonizacijos temą. Ir norėčiau tikėti, kad bent jau mūsų palikuonys turės galimybę sužinoti atsakymą į pagrindinį klausimą“. Ar mūsų galaktikoje yra kitų civilizacijų?»

Noras tyrinėti supantį pasaulį visada tekėjo žmonijos krauju. Nuo Amerikos iki tolimųjų Saulės sistemos pakraščių, nuo ašigalių iki Jupiterio palydovo žmonės randa ir įrašo naujas vietas, įtraukia jas į pasaulio žemėlapį, kuria ir naudoja savo reikmėms. Tačiau norint ištirti Saulės sistemos planetas, taip pat didžiulius kosmoso plotus, būtina sukurti kosminius skrydžius. Žinoma, tam reikalingi laivai, galintys saugiai įveikti šimtus kilometrų erdvės per kelias sekundes, taip pat gabenti keleivius ir naudingą krovinį. Yra daug problemų: nuo raketų disponavimo iki didelių technologijų kainų. Tačiau visos sferos vienu ar kitu metu su tuo susidūrė – nuo ​​automobilių iki aviacijos, todėl, be jokios abejonės, kita riba bus erdvė.

Pilotuojamo erdvėlaivio CST-100 Starliner kūrėjas trimis mėnesiais atidėjo pirmąjį bandomąjį startą į Tarptautinę kosminę stotį (TKS). Kaip praneša naujienų agentūra „Reuters“, remdamasi šiam projektui artimais šaltiniais, tam pačiam laikotarpiui atidėtas ir pilotuojamas bandomasis erdvėlaivio skrydis su įgula.

Straipsnio turinys

ŽIRUOTOJI SKRYDŽIAI KOSMOMIS. Pilotuojamas skrydis į kosmosą – tai žmonių judėjimas orlaivyje už Žemės atmosferos orbitoje aplink Žemę arba trajektorija tarp Žemės ir kitų dangaus kūnų, siekiant ištirti kosmosą arba atlikti eksperimentus. Sovietų Sąjungoje keliautojai į kosmosą buvo vadinami kosmonautais; JAV jie vadinami astronautais.

PAGRINDINĖS PROJEKTAVIMO IR EKSPLOATAVIMO YPATUMAI

Pilotuojamų erdvėlaivių, vadinamų erdvėlaiviais, projektavimas, paleidimas ir veikimas yra daug sudėtingesni nei nepilotuojamų. Be varomosios sistemos, nukreipimo sistemų, maitinimo šaltinio ir kitų, esančių automatiniuose erdvėlaiviuose, pilotuojamiems erdvėlaiviams reikalingos papildomos sistemos – gyvybės palaikymo, rankinio skrydžio valdymo, įgulos gyvenamųjų patalpų ir specialios įrangos – siekiant užtikrinti, kad įgula galėtų likti. erdvėje ir atlikti reikiamus darbus. Gyvybės palaikymo sistemos pagalba laivo viduje sukuriamos panašios sąlygos kaip Žemėje: atmosfera, gėlas vanduo gerti, maistas, atliekų šalinimas bei patogus šilumos ir drėgmės režimas. Įgulos patalpoms reikalingas specialus išdėstymas ir įranga, nes laive palaikoma nulinės gravitacijos aplinka, kurioje objektai nėra laikomi gravitacijos dėka, kaip jie yra Žemėje. Visi erdvėlaivyje esantys objektai traukia vienas kitą, todėl turi būti numatyti specialūs tvirtinimo įtaisai ir kruopščiai apgalvotos skysčių tvarkymo taisyklės – nuo ​​maisto vandens iki atliekų.

Siekiant užtikrinti žmonių saugumą, visos kokybės kontrolės sistemos turi būti labai patikimos. Paprastai kiekviena sistema yra dubliuojama arba įgyvendinama dviejų identiškų posistemių pavidalu, kad vienos iš jų gedimas nekeltų grėsmės įgulos gyvybei. Laivo elektroninė įranga atliekama dviejų ar daugiau komplektų arba nepriklausomų elektroninių mazgų rinkinių pavidalu (modulinis perteklius), kad būtų užtikrintas saugus įgulos grįžimas ištikus labiausiai nenumatytoms avarinėms situacijoms.

PAGRINDINĖS MANUOTOJO SKRYDŽIO KOSMINE SISTEMOS

Norint atlikti ilgą erdvėlaivio skrydį už atmosferos ribų ir saugiai grįžti į Žemę, būtinos trys pagrindinės sistemos: 1) pakankamai galinga raketa, kad erdvėlaivis būtų paleistas į orbitą aplink Žemę arba skrydžio trajektorija į kitus dangaus kūnus; 2) šiluminė laivo apsauga nuo aerodinaminio įkaitimo grįžtant į Žemę; 3) nukreipimo ir valdymo sistema, užtikrinanti pageidaujamą laivo trajektoriją.

PIRMIEJI SKRYDŽIAI

"Rytai".

Paleidus pirmąjį palydovą, Sovietų Sąjunga pradėjo kurti pilotuojamų skrydžių į kosmosą programą. Sovietų valdžia pateikė menką informaciją apie planuojamus skrydžius. Tik nedaugelis Vakaruose į šiuos pranešimus žiūrėjo rimtai, kol 1961 m. balandžio 12 d. buvo paskelbtas Jurijaus Gagarino skrydis, netrukus po to, kai jis apskriejo Žemės rutulį ir grįžo į Žemę.

Gagarinas skrido erdvėlaiviu „Vostok-1“, sferine 2,3 m skersmens kapsule, kuri buvo sumontuota trijų pakopų raketoje A-1 (sukurtoje SS-6 ICBM pagrindu), panašioje į tą. kuris iškėlė į orbitą Sputnik-1 . Asbesto tekstolitas buvo naudojamas kaip nuo karščio apsauganti medžiaga. Gagarinas skrido išmetimo sėdynėje, kuri turėjo būti iššauta nešančiosios raketos gedimo atveju.

Laivas „Vostok-2“ (G.S. Titov, 1961 m. rugpjūčio 6–7 d.) apskriejo 17 aplink Žemę (25,3 val.); po jo sekė du laivų dvynių skrydžiai. Vostok-3 (A.G. Nikolajevas, 1962 m. rugpjūčio 11–15 d.) ir Vostok-4 (P. R. Popovičius, 1962 m. rugpjūčio 12–15 d.) skrido vienas nuo kito 5,0 km atstumu beveik lygiagrečiomis orbitomis. „Vostok-5“ (V.F. Bykovskis, 1963 m. birželio 14–19 d.) ir „Vostok-6“ (V. V. Tereškova, pirmoji moteris kosmose, 1963 m. birželio 16–19 d.) pakartojo ankstesnį skrydį.

"Merkurijus".

1958 m. rugpjūtį prezidentas D. Eisenhoweris atsakomybę už pilotuojamus skrydžius patikėjo naujai suformuotai Nacionalinei aeronautikos ir kosmoso administracijai (NASA), kuri pasirinko Mercury balistinės kapsulės projektą kaip pirmąją pilotuojamo skrydžio programą. Du 15 minučių trukmės suborbitiniai astronautų skrydžiai buvo atlikti kapsulėje, paleistoje vidutinio nuotolio balistine raketa „Redstone“. A. Shepardas ir V. Grissomas šiuos skrydžius atliko gegužės 5 ir liepos 21 dienomis Mercury tipo kapsulėse, pavadintose „Freedom 7“ ir „Liberty Bell 7“. Abu skrydžiai buvo sėkmingi, nors dėl gedimo per anksti sprogo Liberty Bell 7 liuko dangtis, todėl Grissomas vos nenuskendo.

Po šių dviejų sėkmingų suborbitinių „Mercury-Redstone“ skrydžių NASA atliko keturis orbitinius „Mercury“ erdvėlaivio skrydžius, kuriuos skraidino galingesnis Atlas ICBM. Pirmieji du skrydžiai trimis orbitomis (J. Glenn, Friendship 7, 1962 m. vasario 20 d.; ir M. Carpenter, Aurora 7, 1962 m. gegužės 24 d.) truko apie 4,9 valandos (W. Schirra, Sigma -7). , 1962 m. spalio 3 d.) truko 6 orbitas (9,2 val.), o ketvirtasis (Cooper, „Faith-7“, 1963 m. gegužės 15–16 d.) – 34,3 valandos (22,9 orbitos). Iš šių skrydžių buvo gauta daug vertingos informacijos, įskaitant išvadą, kad įgulos nariai turi būti pilotai, o ne tik keleiviai. Keletas nedidelių gedimų, įvykusių skrydžio metu, nesant specialisto laive, gali sukelti priešlaikinį skrydžio nutraukimą arba laivo gedimą.

SPRENDIMAS IŠ MĖNULĮ

„Mercury“ dar ruošėsi pirmajam skrydžiui, o NASA vadovybė ir specialistai planavo būsimas kosmines programas. 1960 m. jie paskelbė apie planus sukurti trivietį „Apollo“ erdvėlaivį, kuris galėtų skristi iki dviejų savaičių pilotuojamus skrydžius Žemės orbitoje, o aštuntajame dešimtmetyje – aplink Mėnulį.

Tačiau dėl politinių priežasčių „Apollo“ programa turėjo būti kardinaliai pakeista iki preliminaraus projektavimo etapo pabaigos 1961 m. Gagarino skrydis padarė didžiulį įspūdį visame pasaulyje ir suteikė Sovietų Sąjungai pranašumą kosminėse lenktynėse. Prezidentas Johnas Kennedy nurodė savo patarėjams nustatyti kosminės veiklos sritis, kuriose JAV galėtų pranokti Sovietų Sąjungą.

Buvo nuspręsta, kad tik vienas projektas – žmogaus nusileidimas Mėnulyje – turės didesnę reikšmę nei Gagarino skrydis. Šis skrydis tuo metu akivaizdžiai viršijo abiejų šalių galimybes, tačiau amerikiečių ekspertai ir kariškiai tikėjo, kad problema gali būti išspręsta, jei visa šalies pramoninė galia būtų nukreipta į tokį tikslą. Be to, Kennedy patarėjai įtikino jį, kad JAV turi keletą pagrindinių technologijų, kurias būtų galima panaudoti skrydžiui atlikti. Šios technologijos apėmė balistinių raketų valdymo sistemą „Polaris“, kriogeninių raketų technologiją ir didelę patirtį įgyvendinant didelio masto projektus. Dėl šių priežasčių, nepaisant to, kad tuo metu JAV turėjo tik 15 minučių pilotuojamo skrydžio į kosmosą patirties, Kennedy 1961 m. gegužės 25 d. Kongresui paskelbė, kad JAV užsibrėžė tikslą pilotuoti skrydį į Mėnulį. ateinančius dešimt metų.

Dėl politinių sistemų skirtumų Sovietų Sąjunga iš pradžių į Kenedžio pareiškimą nežiūrėjo rimtai. Sovietų Sąjungos premjeras N. S. Chruščiovas į kosmoso programą pirmiausia žiūrėjo kaip į svarbų propagandos šaltinį, nors sovietų inžinierių ir mokslininkų kvalifikacija ir entuziazmas buvo ne mažesnis nei jų amerikiečių konkurentų. Tik 1964 metų rugpjūčio 3 dieną TSKP CK patvirtino pilotuojamo skrydžio aplink Mėnulį planą. Atskira nusileidimo į Mėnulį programa buvo patvirtinta 1964 m. gruodžio 25 d. – daugiau nei trejais metais atsiliekant nuo JAV.

PASIRUOŠIMAS SKRYDUI Į MĖNULĮ

Susitikimas Mėnulio orbitoje.

Kad pasiektų Kenedžio tikslą nuskraidinti žmogų į Mėnulį ir atgal, NASA vadovybė ir specialistai turėjo pasirinkti būdą, kaip atlikti tokį skrydį. Preliminari projektavimo komanda apsvarstė dvi galimybes – tiesioginį skrydį iš Žemės paviršiaus į Mėnulio paviršių ir skrydį su tarpiniu prijungimu žemoje Žemės orbitoje. Tiesioginiam skrydžiui reikės sukurti didžiulę raketą, preliminariai vadinamą Nova, kad Mėnulio nusileidimo aparatas būtų paleistas į Mėnulį. Tarpiniam prijungimui prie Žemės orbitos reikėtų paleisti dvi mažesnes raketas (Saturnas V) – vieną iškeltų erdvėlaivį į Žemės orbitą, o kitą papildytų degalais prieš išskrendant iš orbitos į Mėnulį.

Abu šie variantai numatė 18 metrų erdvėlaivio nusileidimą tiesiai į Mėnulį. Kadangi NASA vadovybė ir specialistai šią užduotį laikė pernelyg rizikinga, 1961–1962 metais jie sukūrė trečią variantą – susitikimą Mėnulio orbitoje. Taikant šį metodą, raketa „Saturn V“ į orbitą iškėlė du mažesnius erdvėlaivius: pagrindinį bloką, kuris turėjo išskraidinti tris astronautus į Mėnulio orbitą ir atgal, ir dviejų pakopų Mėnulio kabiną, kuri turėjo pakelti du iš jų iš orbitos. į Mėnulio paviršių ir atgal, kad susitiktų ir prisitvirtintų su pagrindiniu bloku, likusiu Mėnulio orbitoje. Ši parinktis buvo pasirinkta 1962 m. pabaigoje.

Projektas Dvyniai.

NASA išbandė įvairius susitikimų ir prijungimo būdus, skirtus naudoti Mėnulio orbitoje, vykdydama programą „Gemini“ – tai vis sudėtingesnių dviejų asmenų erdvėlaivių, skirtų susitikti su tiksliniu erdvėlaiviu (nepilotuojama viršutine raketos pakopa), serija Žemosios Žemės orbita. Erdvėlaivis Gemini susidėjo iš trijų konstrukcinių blokų: nusileidimo modulio (įgulos skyriaus), skirto dviem astronautams ir primenančio Mercury kapsulę, stabdymo varomosios sistemos ir agregato skyriaus, kuriame buvo maitinimo šaltiniai ir kuro bakai. Kadangi „Gemini“ turėjo būti paleista raketa „Titan 2“, kuri naudojo mažiau sprogstamą kurą nei raketa „Atlas“, laivui trūko avarinio pabėgimo sistemos, esančios „Mercury“. Nelaimės atveju ekipažo gelbėjimą užtikrino išmetimo sėdynės.

Laivas „Voskhod“.

Tačiau dar prieš prasidedant Dvynių skrydžiams Sovietų Sąjunga atliko du gana rizikingus skrydžius. Nenorėdamas atsisakyti prioriteto paleisti pirmąjį daugiavietį erdvėlaivį į JAV, Chruščiovas įsakė skubiai paruošti skrydžiui trivietį erdvėlaivį „Voskhod-1“. Vykdydami Chruščiovo įsakymą, sovietų konstruktoriai „Vostok“ modifikavo taip, kad jis galėtų gabenti tris kosmonautus. Inžinieriai atsisakė išmetimo sėdynių, kurios išgelbėjo įgulą paleidimo gedimo atveju, o centrinę sėdynę pastatė šiek tiek į priekį nuo kitų dviejų. Erdvėlaivis „Voskhod-1“ su įgula, kurią sudarė V. M. Komarovas, K. P. Feoktistov ir B. B. Egorovas (pirmasis gydytojas kosmose) 1964 m. spalio 12–13 d.

Sovietų Sąjunga taip pat atliko dar vieną prioritetinį skrydį „Voskhod 2“ (1965 m. kovo 18–19 d.), kurio metu buvo pašalinta kairioji sėdynė, kad būtų vietos pripučiamam oro užraktui. Kol P.I. Beliajevas liko laive, A.A. Leonovas paliko laivą 20 minučių ir tapo pirmuoju žmogumi, atlikusiu kosminį pasivaikščiojimą.

Skrydžiai pagal Dvynių programą.

„Gemini“ projektą galima suskirstyti į tris pagrindinius etapus: skrydžio bandymas, ilgalaikis skrydis ir skrydis su pasimatymu ir prisišvartavimu prie tikslinio laivo. Pirmasis etapas prasidėjo nuo nepilotuojamų Gemini 1 ir 2 skrydžių (1964 m. balandžio 8 d. ir 1965 m. sausio 19 d.) ir W. Grissomo ir J. Youngo trijų orbitų skrydžio į Gemini 3 (1965 m. kovo 23 d.). Gemini skrydžiuose 4 (J. McDivitt ir E. White Jr., 1965 m. birželio 3–7 d.), 5 (L. Cooperis ir C. Conradas jaunesnysis, 1965 m. rugpjūčio 21–29 d.) ir 7 (F. Bormannas ir J. Lovell Jr., 1965 m. gruodžio 4–18 d.) ištyrė ilgalaikio žmogaus buvimo kosmose galimybę, palaipsniui didindamas skrydžio trukmę iki dviejų savaičių – maksimalios skrydžio į Mėnulį trukmės pagal Apollo programą. Gemini skrydžiai 6 (W. Schirra ir T. Stafford, 1965 m. gruodžio 15–16 d.), 8 (N. Armstrongas ir D. Scottas, 1966 m. kovo 16 d.), 9 (T. Staffordas ir Y. Cernanas, birželio 3–6 d. 1966), 10 (J. Youngas ir M. Collinsas, 1966 m. liepos 18–21 d.), 11 (C. Conradas ir R. Gordonas jaunesnysis, 1966 m. rugsėjo 12–15 d.) ir 12 (J. Lovellas ir E. Aldrinas - Jaunesnysis, 1966 m. lapkričio 11–15 d.) iš pradžių buvo planuota prisišvartuoti prie Agenos taikinio laivo.

Privati ​​nesėkmė privertė NASA imtis vieno dramatiškiausių septintojo dešimtmečio orbitos eksperimentų. Kai 1965 m. spalio 25 d. paleidžiant sprogo raketa Agena, taikinys, skirtas Gemini 6, ji liko be taikinio. Tada NASA vadovybė nusprendė surengti susitikimą erdvėje tarp dviejų Gemini erdvėlaivių. Pagal šį planą iš pradžių reikėjo paleisti Gemini 7 (su jo dviejų savaičių skrydžiu), o po to, greitai suremontavus paleidimo aikštelę, paleisti Gemini 6. Bendro skrydžio metu buvo sukurtas spalvingas filmas, rodantis artėjantį lėktuvą. laivus, kol jie palietė bendrą manevravimą.

„Gemini 8“ prisišvartavo prie tikslinio laivo „Agena“. Tai buvo pirmasis sėkmingas dviejų laivų prisišvartavimas orbitoje, tačiau skrydis buvo nutrauktas mažiau nei po 24 valandų, kai vienas iš padėties valdymo variklių neišsijungė, todėl laivas taip greitai apsisuko, kad įgula vos nesuvaldė situacijos. . Tačiau naudodami stabdomąjį variklį N. Armstrongas ir D. Scottas atgavo kontrolę ir įvykdė avarinį aptaškymą Ramiajame vandenyne.

Kai jo taikiniui „Agena“ nepavyko patekti į orbitą, „Gemini 9“ bandė prisišvartuoti su patobulintu taikinio prijungimo agregatu („Agena“ prijungiamas taikinys, sumontuotas ant mažo palydovo, paleisto Atlaso raketa). Tačiau, kadangi įdėjus naudotas gaubtas neišsiskleidė, jo nebuvo galima atmesti, todėl prijungti buvo neįmanoma. Per paskutinius tris skrydžius erdvėlaivis Gemini sėkmingai susijungė su savo taikiniais.

„Gemini 4“ skrydžio metu E. White'as tapo pirmąja amerikiečiu, atlikusiu išėjimą į kosmosą. Vėlesni kosminiai pasivaikščiojimai (Y. Cernan, M. Collins, R. Gordon ir E. Aldrin, Gemini 9–12) parodė, kad astronautai turi atidžiai apsvarstyti ir kontroliuoti savo judesius. Dėl nesvarumo nėra trinties jėgos, kuri suteikia atramos tašką; net tiesiog stovėjimas tampa sunkia užduotimi. „Gemini“ programa taip pat išbandė naują įrangą (pvz., kuro elementus, skirtus elektros energijai gaminti cheminės reakcijos tarp vandenilio ir deguonies metu), kuri vėliau suvaidino svarbų vaidmenį „Apollo“ programoje.

„Daina-Sor“ ir MOL.

Kol NASA vykdė Mercury ir Gemini projektus, JAV oro pajėgos vykdė X-20 Dynasor aerokosminį orlaivį ir MOL pilotuojamą orbitinę laboratoriją kaip dalį didesnės pilotuojamų erdvėlaivių programos. Šie projektai galiausiai buvo atšaukti (ne dėl techninių priežasčių, o dėl besikeičiančių skrydžių į kosmosą reikalavimų).

SKRYDIS Į MĖNULĮ

Pagrindinis erdvėlaivio „Apollo“ blokas.

Kaip ir „Mercury“ ir „Gemini“ erdvėlaiviai, „Apollo“ įgulos skyrius yra kūgio formos su šilumos skydu, pagamintu iš abliatyvios medžiagos. Kūgio nosyje yra parašiutai ir nusileidimo įranga. Trys astronautai sėdi vienas šalia kito specialiose kėdėse, pritvirtintose prie kapsulės pagrindo. Priešais juos yra valdymo pultas. Kūgio viršuje yra nedidelis tunelis į išėjimo liuką. Priešingoje pusėje yra prijungimo kaištis, kuris telpa į Mėnulio kabinos prijungimo angą ir tvirtai sutraukia juos, kad nagai galėtų užtikrinti sandarų ryšį tarp dviejų laivų. Pačiame laivo viršuje yra avarinė gelbėjimo sistema (galingesnė nei „Redstone“ raketoje), kurios pagalba įgulos skyrių galima nunešti į saugų atstumą įvykus avarijai paleidimo metu.

1967 m. sausio 27 d., imituojant atgalinį skaičiavimą prieš pirmąjį pilotuojamą skrydį, kilo gaisras, kurio metu žuvo trys astronautai (W. Grissom, E. White ir R. Chaffee).

Pagrindiniai įgulos skyriaus konstrukcijos pakeitimai po gaisro buvo šie: 1) įvesti apribojimai naudoti degias medžiagas; 2) atmosferos sudėtis skyriaus viduje prieš paleidimą buvo pakeista į 60% deguonies ir 40% azoto mišinį (oro sąlygomis normaliomis sąlygomis yra 20% deguonies ir 80% azoto), po paleidimo kabina buvo išvalyta, ir atmosfera jame buvo pakeista grynu deguonimi esant sumažintam slėgiui (įgula, būdama su skafandrais, visą laiką naudojo gryną deguonį); 3) buvo pridėtas greitai atidaromas evakuacinis liukas, leidžiantis įgulai iš laivo išeiti greičiau nei per 30 sekundžių.

Įgulos skyrius yra sujungtas su cilindriniu variklio skyriumi, kuriame yra varomoji sistema (PS), padėties valdymo sistemos (SO) varikliai ir maitinimo sistema (PSS). Varomąją sistemą sudaro varomasis raketinis variklis, dvi poros kuro ir oksidatoriaus bakų. Šis variklis turėtų būti naudojamas laivui įplaukiant į Mėnulio orbitą sulėtinti ir pagreitinti, kad jis sugrįžtų į Žemę; be to, jis įtrauktas atliekant tarpines skrydžio trajektorijos korekcijas. CO leidžia valdyti laivo padėtį ir manevruoti doko metu. PDS aprūpina laivu elektra ir vandeniu (kuris susidaro vykstant cheminei reakcijai tarp vandenilio ir deguonies kuro elementuose).

Mėnulio kabina.

Nors pagrindinis erdvėlaivio korpusas skirtas sugrįžti, Mėnulio kabina skirta tik skrydžiams beorėje erdvėje. Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos, o gravitacijos pagreitis jo paviršiuje yra šešis kartus mažesnis nei Žemėje, nusileidimas ir kilimas Mėnulyje reikalauja žymiai mažiau energijos sąnaudų nei Žemėje.

Mėnulio kabinos nusileidimo pakopa yra aštuonkampio formos, kurios viduje yra keturi degalų bakai ir variklis su reguliuojama trauka. Keturios teleskopinės važiuoklės statramsčiai baigiasi disko formos atramomis, kad salonas nepatektų į mėnulio dulkes. Kad sugertų smūgius tūpimo metu, važiuoklės statramsčiai užpildyti trupinamu aliuminio korio šerdimi. Eksperimentinė įranga dedama į specialius skyrius tarp stelažų.

Kilimo etape sumontuotas mažas variklis ir du degalų bakai. Dėl to, kad astronautų patiriamos perkrovos yra palyginti nedidelės (vienas mėnulis g kai variklis veikia ir apie penkis g nusileidimo metu), o žmogaus kojos gerai sugeria vidutines smūgines apkrovas, Mėnulio kabinos dizaineriai astronautams kėdžių neįrengė. Stovėdami salone astronautai yra arti langų ir gerai matosi; todėl didelių ir sunkių iliuminatorių nereikėjo. Mėnulio kabinos langai yra šiek tiek didesni už žmogaus veido dydį.

Saturn 5 raketa.

Erdvėlaivis „Apollo“ buvo paleistas raketa „Saturn 5“, kuri yra didžiausia ir galingiausia iš sėkmingai išbandytų skrydžio metu. Jis pastatytas V. von Brauno grupės JAV armijos balistinių raketų direktorate Hantsvilyje (Alabama) parengto projekto pagrindu. Buvo pastatytos ir skraidytos trys raketos modifikacijos – Saturn 1, Saturn 1B ir Saturn 5. Pirmosios dvi raketos buvo sukurtos siekiant išbandyti kelis kartu veikiančius variklius erdvėje ir eksperimentiniam erdvėlaivio „Apollo“ paleidimui (vienas nepilotuojamas ir vienas pilotuojamas) į Žemės orbitą.

Galingiausia iš jų – nešančioji raketa „Saturn 5“ – turi tris S-IC, S-II ir S-IVB pakopas bei prietaisų skyrių, prie kurio pritvirtintas erdvėlaivis „Apollo“. Pirmoji S-IC pakopa varoma penkiais F-1 varikliais, varomais skystu deguonimi ir žibalu. Kiekvienas variklis paleidimo metu išvysto 6,67 MN trauką. S-II antroji pakopa turi penkis J-2 deguonies-vandenilio variklius, kurių kiekvieno trauka yra 1 MN; trečioji S-IVB pakopa turi vieną tokį variklį. Prietaisų skyriuje yra valdymo sistemos įranga, kuri užtikrina navigaciją ir skrydžio valdymą iki pat Apollo skyriaus.

Bendra skrydžio schema.

Iš kosmodromo buvo paleistas erdvėlaivis „Apollo“. Kennedy, įsikūręs saloje. Merritt (Florida). Mėnulio kabina buvo specialaus korpuso viduje virš trečiosios raketos Saturn 5 pakopos, o pagrindinis blokas buvo pritvirtintas prie korpuso viršaus. Trys Saturno raketos pakopos paleido erdvėlaivį į žemąją Žemės orbitą, kur įgula patikrino visas sistemas per tris orbitas, prieš vėl uždegdama trečiosios pakopos variklius, kad aparatas skristų į Mėnulį. Netrukus po to, kai buvo išjungti trečiosios pakopos varikliai, įgula atkabino pagrindinį bloką, išskleidė jį ir prijungė prie Mėnulio kabinos. Po to pagrindinio bloko ir mėnulio kabinos derinys buvo atskirtas nuo trečiosios pakopos ir laivas į Mėnulį skrido per kitas 60 valandų.

Netoli Mėnulio pagrindinio bloko ir mėnulio kabinos derinys aprašė aštuntą figūrą primenančią trajektoriją. Būdami virš tolimos Mėnulio pusės, astronautai įjungė pagrindinio bloko varomąjį variklį, kad stabdytų ir perkeltų erdvėlaivį į Mėnulio orbitą. Kitą dieną du astronautai persikėlė į mėnulio kabiną ir pradėjo švelniai nusileisti į Mėnulio paviršių. Pirma, įrenginys skrenda nusileidimo kojomis į priekį, o nusileidimo pakopos variklis sulėtina jo judėjimą. Artėjant prie nusileidimo vietos, kabina pasisuka vertikaliai (tūpimo statramsčiai žemyn), kad astronautai galėtų matyti Mėnulio paviršių ir rankiniu būdu valdyti nusileidimo procesą.

Norėdami ištirti Mėnulį, astronautai, būdami skafandrais, turėjo sumažinti slėgį salone, atidaryti liuką ir nusileisti į paviršių kopėčiomis, esančiomis ant priekinės važiuoklės. Jų skafandrai užtikrino autonomišką gyvenimo veiklą ir bendravimą paviršiuje iki 8 valandų.

Baigę tyrimą, kosmonautai pakilo į pakilimo etapą ir, pradėję nuo nusileidimo etapo, grįžo į Mėnulio orbitą. Tada jie turėjo prieiti ir prisišvartuoti su pagrindiniu bloku, palikti pakilimo etapą ir prisijungti prie trečiojo kosmonauto, kuris jų laukė įgulos skyriuje. Paskutinės orbitos metu iš tolimos Mėnulio pusės jie įjungė varomąjį variklį, kad užbaigtų aštuonių skaičių ir grįžtų į Žemę. Kelionė atgal (taip pat trukusi apie 60 valandų) baigėsi ugniniu praėjimu per žemės atmosferą, sklandžiu nusileidimu parašiutu ir aptaškymu Ramiajame vandenyne.

Parengiamieji skrydžiai.

Labai sunku nusileisti Mėnulyje privertė NASA prieš pirmąjį nusileidimą atlikti keturių išankstinių skrydžių seriją. Be to, NASA ėmėsi dviejų labai rizikingų žingsnių, dėl kurių buvo įmanoma nusileisti 1969 m. Pirmasis buvo sprendimas atlikti du bandomuosius Saturn V raketos skrydžius (1967 m. lapkričio 9 d. ir 1968 m. balandžio 8 d.). Užuot atlikę atskirus priėmimo skrydžius kiekvienam etapui, NASA inžinieriai iš karto išbandė tris etapus kartu su konvertuotu „Apollo“ erdvėlaiviu.

Kitas rizikingas įsipareigojimas kilo dėl vėlavimo gaminti mėnulio kabiną. Pirmasis pilotuojamas pagrindinio erdvėlaivio „Apollo“ bloko (Apollo 7, W. Schirra, D. Eisele ir W. Cunningham, 1968 m. spalio 11–22 d.) skrydis, paleistas raketa Saturn-1B į žemąją Žemės orbitą, parodė. kad pagrindinis blokas pasiruošęs skristi į mėnulį. Toliau reikėjo išbandyti pagrindinį įrenginį su Mėnulio kabina žemoje Žemės orbitoje. Tačiau dėl Mėnulio kabinos gamybos vėlavimo ir gandų, kad Sovietų Sąjunga gali bandyti pasiųsti žmogų aplink Mėnulį ir laimėti kosmines lenktynes, NASA vadovybė nusprendė, kad „Apollo 8“ (F. Bormanas, J. Lovellas ir W. Andersas, 1968 m. gruodžio 21–27 d.) pagrindiniame bloke skris į Mėnulį, dieną praleis Mėnulio orbitoje ir tada grįš į Žemę. Skrydis buvo sėkmingas; Įgula Kūčių vakarą iš Mėnulio orbitos į Žemę perdavė įspūdingus vaizdo reportažus.

„Apollo 9“ skrydžio metu (J. McDivitt, D. Scott ir R. Schweickart, 1969 m. kovo 3–13 d.) pagrindinis agregatas ir Mėnulio kabina buvo išbandyti žemoje Žemės orbitoje. „Apollo 10“ skrydis (T. Staffordas, J. Youngas ir Y. Cernanas, 1969 m. gegužės 18–26 d.) vykdė beveik visą programą, išskyrus nusileidimą Mėnulio kabinoje.

Po „Vostok“ sovietų mokslininkai ir inžinieriai sukūrė „Sojuz“ – erdvėlaivį, kuris pagal savo sudėtingumą ir galimybes užima tarpinę vietą tarp Dvynių ir „Apollo“. Nusileidimo skyrius yra virš agregato skyriaus, o virš jo yra buities skyrius. Paleidimo ar nusileidimo metu nusileidimo skyriuje gali būti du ar trys astronautai. Varomoji sistema, maitinimo ir ryšių sistemos yra agregatų skyriuje. „Sojuz“ į orbitą buvo paleista nešančiosios raketos A-2, kuri buvo sukurta pakeisti nešančiąją raketą A-1, kuri buvo naudojama erdvėlaiviui „Vostok“ paleisti.

Pagal pirminį pilotuojamo skrydžio aplink Mėnulį planą, pirmiausia būtų paleista nepilotuojama viršutinė Sojuz-B pakopa, o po to keturi krovininiai laivai Sojuz-A jį papildys. Po to Sojuz-A nusileidimo skyrius su trijų žmonių įgula buvo prijungtas prie viršutinės pakopos ir patraukė link Mėnulio. Vietoj šio gana sudėtingo plano galiausiai buvo nuspręsta panaudoti galingesnę „Proton“ raketą, kad į Mėnulį būtų paleista modifikuota Sojuz, vadinama Zond. Įvyko du nepilotuojami skrydžiai į Mėnulį („Zond“ 5 ir 6, 1968 m. rugsėjo 15–21 d. ir lapkričio 10–17 d.), kurių metu transporto priemonės buvo grąžintos į Žemę, bet neplanuotas „Zond“ paleidimas sausio mėn. 8 buvo nesėkmingas (sprogdino antrasis raketos etapas).

Skrydžio į Mėnulį modelis buvo maždaug toks pat kaip ir Apollo programoje. Trivietį erdvėlaivį „Sojuz“ ir vienvietį nusileidimo modulį į skrydžio trajektoriją į Mėnulį turėjo paleisti raketa N-1, kurios dydis ir galia buvo šiek tiek didesnė nei Saturn-5. Speciali varomoji sistema turėjo sulėtinti ryšulį perėjimui į Mėnulio orbitą ir užtikrinti besileidžiančios transporto priemonės stabdymą. Paskutinį nusileidimo etapą nusileidimo transporto priemonė turėjo atlikti savarankiškai. Silpnoji šio projekto vieta buvo ta, kad Mėnulio modulis turėjo vieną variklį, kuris buvo naudojamas ir nusileidimui, ir kilimui (kuro bakai kiekvienam etapui buvo atskiri), todėl astronautų padėtis tapo beviltiška, jei nusileidimo metu sugestų variklis. . Trumpam pabuvę Mėnulio paviršiuje astronautai grįžo į Mėnulio orbitą ir prisijungė prie savo bendražygio. Sugrįžimas į Žemę erdvėlaiviu Sojuz buvo panašus į aukščiau aprašytą erdvėlaivyje Apollo.

Tačiau problemos – tiek su erdvėlaiviu „Sojuz“, tiek su nešikliu N-1 – neleido Sovietų Sąjungai įgyvendinti žmogaus išlaipinimo Mėnulyje programos. Pirmasis erdvėlaivio „Sojuz“ skrydis (V.M. Komarovas, 1967 m. balandžio 23–24 d.) baigėsi astronauto mirtimi. „Sojuz-1“ skrydžio metu iškilo problemų dėl saulės baterijų ir orientavimosi sistemos, todėl buvo nuspręsta skrydį nutraukti. Po iš pradžių įprasto nusileidimo kapsulė pradėjo salto ir įsipainiojo į stabdymo parašiuto linijas, nusileidžianti transporto priemonė dideliu greičiu rėžėsi į žemę, o Komarovas žuvo.

Po 18 mėnesių pertraukos paleidimas pagal Sojuz programą buvo atnaujintas su erdvėlaivių Sojuz-2 (bepilotėmis, 1968 m. spalio 25–28 d.) ir Sojuz-3 skrydžiais. (G.T. Beregovojus, 1968 m. spalio 26–30 d.). Beregovojus atliko manevrus ir priartėjo prie erdvėlaivio Sojuz-2 iki 200 m. Skrydžių Sojuz-4 (V.A. Šatalovas, 1969 m. sausio 14–17 d.) ir Sojuz-5 metu. (B.V. Volynovas, E.V. Chrunovas ir A.S. Elisejevas, 1969 m. sausio 15–18 d.) buvo padaryta tolesnė pažanga; Chrunovas ir Elizievas per kosmosą persikėlė į Sojuz-4 po to, kai laivai prisišvartavo. (Sovietinių laivų prijungimo mechanizmas neleido tiesiogiai perkelti iš laivo į laivą.)

Be to, tarp įvairių projektavimo biurų vyko intensyvi konkurencija, o tai neleido daugeliui talentingų mokslininkų ir inžinierių ne tik dirbti su Mėnulio programa, bet net naudoti reikiamą įrangą. Dėl to pirmasis N-1 raketos etapas buvo aprūpintas 30 vidutinės galios variklių (24 aplink perimetrą ir 6 centre), o ne penkis didelius variklius, kaip pirmajame Saturn 5 raketos etape ( tokių variklių šalyje buvo), o etapams prieš skrydį nebuvo atliktas ugnies bandymas. Pirmoji raketa N-1, paleista 1969 metų vasario 20 dieną, užsidegė praėjus 55 sekundėms po paleidimo ir nukrito 50 km nuo paleidimo vietos. Antroji raketa N-1 sprogo paleidimo aikštelėje 1969 metų liepos 3 dieną.

Ekspedicijos į Mėnulį.

Parengiamieji „Apollo“ programos (Apollo 7–10) skrydžiai leido erdvėlaiviui „Apollo 11“ (N. Armstrong, E. Aldrin ir M. Collins, 1969 m. liepos 16–24 d.) atlikti istorinį pirmąjį skrydį nusileisti žmogus Mėnulyje. Skrydis buvo itin sėkmingas, programos sekė beveik minutė po minutės.

Tačiau trys reikšmingi įvykiai per Armstrongo ir Aldrino nusileidimą į Eagle mėnulio kajutę liepos 20 d. patvirtino svarbų žmogaus buvimo vaidmenį ir pirmųjų Amerikos astronautų reikalavimą, kad jie galėtų valdyti laivą. Maždaug aukštyje virš jūros lygio. 12 000 m aukštyje „Eagle“ kompiuteris pradėjo skleisti garsinį pavojaus signalą (kaip vėliau paaiškėjo, dėl nusileidimo radaro veikimo). Aldrinas nusprendė, kad tai įvyko dėl kompiuterio perkrovos, o įgula nepaisė pavojaus signalo. Paskutinėmis nusileidimo minutėmis, Ereliui pasisukus į vertikalią padėtį, Armstrongas ir Aldrinas pamatė, kad kabina nusileido tiesiai į akmenų krūvą – nedidelės Mėnulio gravitacinio lauko anomalijos nukreipė juos nuo kurso. Armstrongas perėmė kabinos valdymą ir nuskrido šiek tiek toliau į lygesnę vietą. Tuo pačiu kuro čiurlenimas bakuose rodė, kad degalų liko mažai. Skrydžio valdymas informavo įgulą, kad jie turi laiko, bet Armstrongas švelniai nusileido ant keturių važiuoklės kojų maždaug 6,4 km nuo numatyto taško, o skrydžiui liko tik 20 degalų.

Po kelių valandų Armstrongas paliko kabiną ir nusileido į mėnulio paviršių. Pagal skrydžio planą, kuriame buvo numatytas didžiausias atsargumas, jis ir Aldrinas už kabinos Mėnulio paviršiuje praleido tik 2 valandas ir 31 minutę. Kitą dieną, po 21 valandos ir 36 minučių Mėnulyje, jie pakilo nuo jo paviršiaus ir prisijungė prie Collinso, kuris buvo pagrindiniame Kolumbijos bloke, kuriame jie grįžo į Žemę.

Vėlesni „Apollo“ programos skrydžiai gerokai praplėtė žmogaus žinias apie Mėnulį. Erdvėlaivio Apollo 12 skrydžio metu (C. Conradas, A. Beanas ir R. Gordonas, 1969 m. lapkričio 14–24 d.), Gordonas ir Beanas nusileido savo mėnulio kabinoje „Intrepid“ („Drąsus“) 180 m nuo automatinės erdvės. zondas „Surveyor 3“ ir paėmė jo komponentus, kad galėtų grįžti į Žemę per vieną iš dviejų kelionių ant paviršiaus, kurių kiekviena truko apie keturias valandas.

Erdvėlaivio Apollo 13 paleidimas ir perėjimas prie skrydžio trajektorijos į Mėnulį (1970 m. balandžio 11–17 d.) praėjo gerai. Tačiau praėjus maždaug 56 valandoms po paleidimo, skrydžio valdymo centras paprašė įgulos (J. Lovell, F. Heise jaunesnysis ir J. Schweigert Jr.) įjungti visus maišytuvus ir bako šildytuvus, o po to pasigirdo garsus trenksmas ir visiškas praradimas. deguonies iš vieno bako ir nuotėkio iš kito. (Kaip vėliau nustatė NASA avarinė komisija, bako sprogimas įvyko dėl gamybos defektų ir žalos, patirtos atliekant bandymus prieš paleidimą.) Per kelias minutes įgula ir misijos kontrolė suprato, kad pagrindinis „Odisėjos“ blokas netrukus neteks viso deguonies ir bus liko be elektros ir kad Mėnulio kabina „Aquarius“ („Aquarius“) turės būti naudojama kaip gelbėjimosi valtis, kai erdvėlaivis apskris Mėnulį ir grįžta atgal į Žemę. Beveik penkias su puse paros įgula buvo priversta palaikyti nuliui artimą temperatūrą, tenkindamasi ribotu vandens tiekimu ir išjungdama beveik visas laivo aptarnavimo sistemas taupydama elektrą. Kosmonautai tris kartus įjungė Vandenio variklius, kad pakoreguotų trajektoriją. Prieš patekdama į Žemės atmosferą, įgula įjungė laivo „Odisėja“ sistemas, panaudodama nusileidimui skirtus cheminės srovės šaltinius ir atsiskyrė nuo „Aquarius“. Po įprasto nusileidimo per atmosferą „Odisėja“ saugiai nukrito Ramiajame vandenyne.

Po šios avarijos NASA specialistai atskirame pagrindinio bloko skyriuje sumontavo papildomas avarines cheminių medžiagų baterijas ir deguonies baką bei pakeitė deguonies bakų konstrukciją. Pilotuojamos Mėnulio ekspedicijos buvo atnaujintos su Apollo 14 misija (A. Shepard, E. Mitchell ir S. Roosa, 1971 m. sausio 31 d. – vasario 9 d.). Shepardas ir Mitchellas mėnulio paviršiuje praleido 33 valandas ir du kartus pasivaikščiojo iki paviršiaus. Paskutinės trys erdvėlaivio „Apollo“ ekspedicijos 15 (D. Scottas, J. Irwinas ir A. Wordenas, 1971 m. liepos 26 d. – rugpjūčio 7 d.), 16 (J. Youngas, C. Duke'as jaunesnysis ir K. Mattingly II, 16 m. 1972 m. balandžio 27 d.) ir 17 (Y. Cernan, G. Schmitt ir R. Evans, 1972 m. gruodžio 1–19 d.) buvo vaisingiausi moksliniu požiūriu. Kiekvienoje mėnulio kabinoje buvo Mėnulio visureigis (lunokhodas), varomas elektros baterijomis, kurios leido astronautams judėti iki 8 km nuo salono kiekviename iš trijų paviršinių išėjimų; be to, kiekviename pagrindiniame bloke viename iš įrangos skyrių buvo televizijos kameros ir kiti matavimo prietaisai.

„Apollo“ ekspedicijų moksliniams tyrimams atgabenti mėginiai sudarė daugiau nei 379,5 kg uolienų ir dirvožemio, o tai pakeitė ir praplėtė žmogaus supratimą apie Saulės sistemos kilmę.

Po sėkmingų pirmųjų „Apollo“ skrydžių Sovietų Sąjunga, vykdydama pilotuojamą Mėnulio misiją ir nusileidimo programą, atliko tik keletą erdvėlaivių „Sojuz“, „Zond“ ir nešančiosios raketos N-1 paleidimų. Nuo 1971 m. erdvėlaivis „Sojuz“ buvo naudojamas kaip transporto laivas, kuris yra kosminių stočių „Salyut“ ir „Mir“ skrydžių programos dalis.

EKSPERIMENTINIS SKRYDIS "APOLLO" - "SOYUZ"

Tai, kas prasidėjo kaip konkurencija, baigėsi bendra „Apollo-Soyuz“ eksperimentinio skrydžio programa (ASTP). Šiame skrydyje pagrindiniame erdvėlaivio „Apollo“ bloke dalyvavo D. Slaytonas, T. Staffordas ir V. Brandtas (1975 m. liepos 15–24 d.), o erdvėlaiviu „Sojuz-19“ – A. A. Leonovas ir V. N. Kubasovas (15–21). 1975). Programa atsirado dėl abiejų valstybių noro sukurti bendras gelbėjimo procedūras ir technines priemones, jei kuri nors kosminė įgula įstrigtų orbitoje. Kadangi laivų atmosfera buvo visiškai kitokia, NASA sukūrė specialų doko skyrių, kuris buvo naudojamas kaip dekompresijos kamera. Sėkmingai buvo atlikti keli pasimatymo manevrai ir prisišvartavimo operacijos, po kurių laivai atsiskyrė ir skraidė autonomiškai iki sugrįžimo į Žemę.

Literatūra:

Glushko V.P. Kosmonautika: enciklopedija. M., 1985 m
Gatlandas K. ir kt. Kosmoso technologija: iliustruota enciklopedija. M., 1986 m
Kelly K. ir kt. Mūsų namai yra Žemė. M., 1988 m



Straipsnio turinys

ŽIRUOTOJI SKRYDŽIAI KOSMOMIS. Pilotuojamas skrydis į kosmosą – tai žmonių judėjimas orlaivyje už Žemės atmosferos orbitoje aplink Žemę arba trajektorija tarp Žemės ir kitų dangaus kūnų, siekiant ištirti kosmosą arba atlikti eksperimentus. Sovietų Sąjungoje keliautojai į kosmosą buvo vadinami kosmonautais; JAV jie vadinami astronautais.

PAGRINDINĖS PROJEKTAVIMO IR EKSPLOATAVIMO YPATUMAI

Pilotuojamų erdvėlaivių, vadinamų erdvėlaiviais, projektavimas, paleidimas ir veikimas yra daug sudėtingesni nei nepilotuojamų. Be varomosios sistemos, nukreipimo sistemų, maitinimo šaltinio ir kitų, esančių automatiniuose erdvėlaiviuose, pilotuojamiems erdvėlaiviams reikalingos papildomos sistemos – gyvybės palaikymo, rankinio skrydžio valdymo, įgulos gyvenamųjų patalpų ir specialios įrangos – siekiant užtikrinti, kad įgula galėtų likti. erdvėje ir atlikti reikiamus darbus. Gyvybės palaikymo sistemos pagalba laivo viduje sukuriamos panašios sąlygos kaip Žemėje: atmosfera, gėlas vanduo gerti, maistas, atliekų šalinimas bei patogus šilumos ir drėgmės režimas. Įgulos patalpoms reikalingas specialus išdėstymas ir įranga, nes laive palaikoma nulinės gravitacijos aplinka, kurioje objektai nėra laikomi gravitacijos dėka, kaip jie yra Žemėje. Visi erdvėlaivyje esantys objektai traukia vienas kitą, todėl turi būti numatyti specialūs tvirtinimo įtaisai ir kruopščiai apgalvotos skysčių tvarkymo taisyklės – nuo ​​maisto vandens iki atliekų.

Siekiant užtikrinti žmonių saugumą, visos kokybės kontrolės sistemos turi būti labai patikimos. Paprastai kiekviena sistema yra dubliuojama arba įgyvendinama dviejų identiškų posistemių pavidalu, kad vienos iš jų gedimas nekeltų grėsmės įgulos gyvybei. Laivo elektroninė įranga atliekama dviejų ar daugiau komplektų arba nepriklausomų elektroninių mazgų rinkinių pavidalu (modulinis perteklius), kad būtų užtikrintas saugus įgulos grįžimas ištikus labiausiai nenumatytoms avarinėms situacijoms.

PAGRINDINĖS MANUOTOJO SKRYDŽIO KOSMINE SISTEMOS

Norint atlikti ilgą erdvėlaivio skrydį už atmosferos ribų ir saugiai grįžti į Žemę, būtinos trys pagrindinės sistemos: 1) pakankamai galinga raketa, kad erdvėlaivis būtų paleistas į orbitą aplink Žemę arba skrydžio trajektorija į kitus dangaus kūnus; 2) šiluminė laivo apsauga nuo aerodinaminio įkaitimo grįžtant į Žemę; 3) nukreipimo ir valdymo sistema, užtikrinanti pageidaujamą laivo trajektoriją.

PIRMIEJI SKRYDŽIAI

"Rytai".

Paleidus pirmąjį palydovą, Sovietų Sąjunga pradėjo kurti pilotuojamų skrydžių į kosmosą programą. Sovietų valdžia pateikė menką informaciją apie planuojamus skrydžius. Tik nedaugelis Vakaruose į šiuos pranešimus žiūrėjo rimtai, kol 1961 m. balandžio 12 d. buvo paskelbtas Jurijaus Gagarino skrydis, netrukus po to, kai jis apskriejo Žemės rutulį ir grįžo į Žemę.

Gagarinas skrido erdvėlaiviu „Vostok-1“, sferine 2,3 m skersmens kapsule, kuri buvo sumontuota trijų pakopų raketoje A-1 (sukurtoje SS-6 ICBM pagrindu), panašioje į tą. kuris iškėlė į orbitą Sputnik-1 . Asbesto tekstolitas buvo naudojamas kaip nuo karščio apsauganti medžiaga. Gagarinas skrido išmetimo sėdynėje, kuri turėjo būti iššauta nešančiosios raketos gedimo atveju.

Laivas „Vostok-2“ (G.S. Titov, 1961 m. rugpjūčio 6–7 d.) apskriejo 17 aplink Žemę (25,3 val.); po jo sekė du laivų dvynių skrydžiai. Vostok-3 (A.G. Nikolajevas, 1962 m. rugpjūčio 11–15 d.) ir Vostok-4 (P. R. Popovičius, 1962 m. rugpjūčio 12–15 d.) skrido vienas nuo kito 5,0 km atstumu beveik lygiagrečiomis orbitomis. „Vostok-5“ (V.F. Bykovskis, 1963 m. birželio 14–19 d.) ir „Vostok-6“ (V. V. Tereškova, pirmoji moteris kosmose, 1963 m. birželio 16–19 d.) pakartojo ankstesnį skrydį.

"Merkurijus".

1958 m. rugpjūtį prezidentas D. Eisenhoweris atsakomybę už pilotuojamus skrydžius patikėjo naujai suformuotai Nacionalinei aeronautikos ir kosmoso administracijai (NASA), kuri pasirinko Mercury balistinės kapsulės projektą kaip pirmąją pilotuojamo skrydžio programą. Du 15 minučių trukmės suborbitiniai astronautų skrydžiai buvo atlikti kapsulėje, paleistoje vidutinio nuotolio balistine raketa „Redstone“. A. Shepardas ir V. Grissomas šiuos skrydžius atliko gegužės 5 ir liepos 21 dienomis Mercury tipo kapsulėse, pavadintose „Freedom 7“ ir „Liberty Bell 7“. Abu skrydžiai buvo sėkmingi, nors dėl gedimo per anksti sprogo Liberty Bell 7 liuko dangtis, todėl Grissomas vos nenuskendo.

Po šių dviejų sėkmingų suborbitinių „Mercury-Redstone“ skrydžių NASA atliko keturis orbitinius „Mercury“ erdvėlaivio skrydžius, kuriuos skraidino galingesnis Atlas ICBM. Pirmieji du skrydžiai trimis orbitomis (J. Glenn, Friendship 7, 1962 m. vasario 20 d.; ir M. Carpenter, Aurora 7, 1962 m. gegužės 24 d.) truko apie 4,9 valandos (W. Schirra, Sigma -7). , 1962 m. spalio 3 d.) truko 6 orbitas (9,2 val.), o ketvirtasis (Cooper, „Faith-7“, 1963 m. gegužės 15–16 d.) – 34,3 valandos (22,9 orbitos). Iš šių skrydžių buvo gauta daug vertingos informacijos, įskaitant išvadą, kad įgulos nariai turi būti pilotai, o ne tik keleiviai. Keletas nedidelių gedimų, įvykusių skrydžio metu, nesant specialisto laive, gali sukelti priešlaikinį skrydžio nutraukimą arba laivo gedimą.

SPRENDIMAS IŠ MĖNULĮ

„Mercury“ dar ruošėsi pirmajam skrydžiui, o NASA vadovybė ir specialistai planavo būsimas kosmines programas. 1960 m. jie paskelbė apie planus sukurti trivietį „Apollo“ erdvėlaivį, kuris galėtų skristi iki dviejų savaičių pilotuojamus skrydžius Žemės orbitoje, o aštuntajame dešimtmetyje – aplink Mėnulį.

Tačiau dėl politinių priežasčių „Apollo“ programa turėjo būti kardinaliai pakeista iki preliminaraus projektavimo etapo pabaigos 1961 m. Gagarino skrydis padarė didžiulį įspūdį visame pasaulyje ir suteikė Sovietų Sąjungai pranašumą kosminėse lenktynėse. Prezidentas Johnas Kennedy nurodė savo patarėjams nustatyti kosminės veiklos sritis, kuriose JAV galėtų pranokti Sovietų Sąjungą.

Buvo nuspręsta, kad tik vienas projektas – žmogaus nusileidimas Mėnulyje – turės didesnę reikšmę nei Gagarino skrydis. Šis skrydis tuo metu akivaizdžiai viršijo abiejų šalių galimybes, tačiau amerikiečių ekspertai ir kariškiai tikėjo, kad problema gali būti išspręsta, jei visa šalies pramoninė galia būtų nukreipta į tokį tikslą. Be to, Kennedy patarėjai įtikino jį, kad JAV turi keletą pagrindinių technologijų, kurias būtų galima panaudoti skrydžiui atlikti. Šios technologijos apėmė balistinių raketų valdymo sistemą „Polaris“, kriogeninių raketų technologiją ir didelę patirtį įgyvendinant didelio masto projektus. Dėl šių priežasčių, nepaisant to, kad tuo metu JAV turėjo tik 15 minučių pilotuojamo skrydžio į kosmosą patirties, Kennedy 1961 m. gegužės 25 d. Kongresui paskelbė, kad JAV užsibrėžė tikslą pilotuoti skrydį į Mėnulį. ateinančius dešimt metų.

Dėl politinių sistemų skirtumų Sovietų Sąjunga iš pradžių į Kenedžio pareiškimą nežiūrėjo rimtai. Sovietų Sąjungos premjeras N. S. Chruščiovas į kosmoso programą pirmiausia žiūrėjo kaip į svarbų propagandos šaltinį, nors sovietų inžinierių ir mokslininkų kvalifikacija ir entuziazmas buvo ne mažesnis nei jų amerikiečių konkurentų. Tik 1964 metų rugpjūčio 3 dieną TSKP CK patvirtino pilotuojamo skrydžio aplink Mėnulį planą. Atskira nusileidimo į Mėnulį programa buvo patvirtinta 1964 m. gruodžio 25 d. – daugiau nei trejais metais atsiliekant nuo JAV.

PASIRUOŠIMAS SKRYDUI Į MĖNULĮ

Susitikimas Mėnulio orbitoje.

Kad pasiektų Kenedžio tikslą nuskraidinti žmogų į Mėnulį ir atgal, NASA vadovybė ir specialistai turėjo pasirinkti būdą, kaip atlikti tokį skrydį. Preliminari projektavimo komanda apsvarstė dvi galimybes – tiesioginį skrydį iš Žemės paviršiaus į Mėnulio paviršių ir skrydį su tarpiniu prijungimu žemoje Žemės orbitoje. Tiesioginiam skrydžiui reikės sukurti didžiulę raketą, preliminariai vadinamą Nova, kad Mėnulio nusileidimo aparatas būtų paleistas į Mėnulį. Tarpiniam prijungimui prie Žemės orbitos reikėtų paleisti dvi mažesnes raketas (Saturnas V) – vieną iškeltų erdvėlaivį į Žemės orbitą, o kitą papildytų degalais prieš išskrendant iš orbitos į Mėnulį.

Abu šie variantai numatė 18 metrų erdvėlaivio nusileidimą tiesiai į Mėnulį. Kadangi NASA vadovybė ir specialistai šią užduotį laikė pernelyg rizikinga, 1961–1962 metais jie sukūrė trečią variantą – susitikimą Mėnulio orbitoje. Taikant šį metodą, raketa „Saturn V“ į orbitą iškėlė du mažesnius erdvėlaivius: pagrindinį bloką, kuris turėjo išskraidinti tris astronautus į Mėnulio orbitą ir atgal, ir dviejų pakopų Mėnulio kabiną, kuri turėjo pakelti du iš jų iš orbitos. į Mėnulio paviršių ir atgal, kad susitiktų ir prisitvirtintų su pagrindiniu bloku, likusiu Mėnulio orbitoje. Ši parinktis buvo pasirinkta 1962 m. pabaigoje.

Projektas Dvyniai.

NASA išbandė įvairius susitikimų ir prijungimo būdus, skirtus naudoti Mėnulio orbitoje, vykdydama programą „Gemini“ – tai vis sudėtingesnių dviejų asmenų erdvėlaivių, skirtų susitikti su tiksliniu erdvėlaiviu (nepilotuojama viršutine raketos pakopa), serija Žemosios Žemės orbita. Erdvėlaivis Gemini susidėjo iš trijų konstrukcinių blokų: nusileidimo modulio (įgulos skyriaus), skirto dviem astronautams ir primenančio Mercury kapsulę, stabdymo varomosios sistemos ir agregato skyriaus, kuriame buvo maitinimo šaltiniai ir kuro bakai. Kadangi „Gemini“ turėjo būti paleista raketa „Titan 2“, kuri naudojo mažiau sprogstamą kurą nei raketa „Atlas“, laivui trūko avarinio pabėgimo sistemos, esančios „Mercury“. Nelaimės atveju ekipažo gelbėjimą užtikrino išmetimo sėdynės.

Laivas „Voskhod“.

Tačiau dar prieš prasidedant Dvynių skrydžiams Sovietų Sąjunga atliko du gana rizikingus skrydžius. Nenorėdamas atsisakyti prioriteto paleisti pirmąjį daugiavietį erdvėlaivį į JAV, Chruščiovas įsakė skubiai paruošti skrydžiui trivietį erdvėlaivį „Voskhod-1“. Vykdydami Chruščiovo įsakymą, sovietų konstruktoriai „Vostok“ modifikavo taip, kad jis galėtų gabenti tris kosmonautus. Inžinieriai atsisakė išmetimo sėdynių, kurios išgelbėjo įgulą paleidimo gedimo atveju, o centrinę sėdynę pastatė šiek tiek į priekį nuo kitų dviejų. Erdvėlaivis „Voskhod-1“ su įgula, kurią sudarė V. M. Komarovas, K. P. Feoktistov ir B. B. Egorovas (pirmasis gydytojas kosmose) 1964 m. spalio 12–13 d.

Sovietų Sąjunga taip pat atliko dar vieną prioritetinį skrydį „Voskhod 2“ (1965 m. kovo 18–19 d.), kurio metu buvo pašalinta kairioji sėdynė, kad būtų vietos pripučiamam oro užraktui. Kol P.I. Beliajevas liko laive, A.A. Leonovas paliko laivą 20 minučių ir tapo pirmuoju žmogumi, atlikusiu kosminį pasivaikščiojimą.

Skrydžiai pagal Dvynių programą.

„Gemini“ projektą galima suskirstyti į tris pagrindinius etapus: skrydžio bandymas, ilgalaikis skrydis ir skrydis su pasimatymu ir prisišvartavimu prie tikslinio laivo. Pirmasis etapas prasidėjo nuo nepilotuojamų Gemini 1 ir 2 skrydžių (1964 m. balandžio 8 d. ir 1965 m. sausio 19 d.) ir W. Grissomo ir J. Youngo trijų orbitų skrydžio į Gemini 3 (1965 m. kovo 23 d.). Gemini skrydžiuose 4 (J. McDivitt ir E. White Jr., 1965 m. birželio 3–7 d.), 5 (L. Cooperis ir C. Conradas jaunesnysis, 1965 m. rugpjūčio 21–29 d.) ir 7 (F. Bormannas ir J. Lovell Jr., 1965 m. gruodžio 4–18 d.) ištyrė ilgalaikio žmogaus buvimo kosmose galimybę, palaipsniui didindamas skrydžio trukmę iki dviejų savaičių – maksimalios skrydžio į Mėnulį trukmės pagal Apollo programą. Gemini skrydžiai 6 (W. Schirra ir T. Stafford, 1965 m. gruodžio 15–16 d.), 8 (N. Armstrongas ir D. Scottas, 1966 m. kovo 16 d.), 9 (T. Staffordas ir Y. Cernanas, birželio 3–6 d. 1966), 10 (J. Youngas ir M. Collinsas, 1966 m. liepos 18–21 d.), 11 (C. Conradas ir R. Gordonas jaunesnysis, 1966 m. rugsėjo 12–15 d.) ir 12 (J. Lovellas ir E. Aldrinas - Jaunesnysis, 1966 m. lapkričio 11–15 d.) iš pradžių buvo planuota prisišvartuoti prie Agenos taikinio laivo.

Privati ​​nesėkmė privertė NASA imtis vieno dramatiškiausių septintojo dešimtmečio orbitos eksperimentų. Kai 1965 m. spalio 25 d. paleidžiant sprogo raketa Agena, taikinys, skirtas Gemini 6, ji liko be taikinio. Tada NASA vadovybė nusprendė surengti susitikimą erdvėje tarp dviejų Gemini erdvėlaivių. Pagal šį planą iš pradžių reikėjo paleisti Gemini 7 (su jo dviejų savaičių skrydžiu), o po to, greitai suremontavus paleidimo aikštelę, paleisti Gemini 6. Bendro skrydžio metu buvo sukurtas spalvingas filmas, rodantis artėjantį lėktuvą. laivus, kol jie palietė bendrą manevravimą.

„Gemini 8“ prisišvartavo prie tikslinio laivo „Agena“. Tai buvo pirmasis sėkmingas dviejų laivų prisišvartavimas orbitoje, tačiau skrydis buvo nutrauktas mažiau nei po 24 valandų, kai vienas iš padėties valdymo variklių neišsijungė, todėl laivas taip greitai apsisuko, kad įgula vos nesuvaldė situacijos. . Tačiau naudodami stabdomąjį variklį N. Armstrongas ir D. Scottas atgavo kontrolę ir įvykdė avarinį aptaškymą Ramiajame vandenyne.

Kai jo taikiniui „Agena“ nepavyko patekti į orbitą, „Gemini 9“ bandė prisišvartuoti su patobulintu taikinio prijungimo agregatu („Agena“ prijungiamas taikinys, sumontuotas ant mažo palydovo, paleisto Atlaso raketa). Tačiau, kadangi įdėjus naudotas gaubtas neišsiskleidė, jo nebuvo galima atmesti, todėl prijungti buvo neįmanoma. Per paskutinius tris skrydžius erdvėlaivis Gemini sėkmingai susijungė su savo taikiniais.

„Gemini 4“ skrydžio metu E. White'as tapo pirmąja amerikiečiu, atlikusiu išėjimą į kosmosą. Vėlesni kosminiai pasivaikščiojimai (Y. Cernan, M. Collins, R. Gordon ir E. Aldrin, Gemini 9–12) parodė, kad astronautai turi atidžiai apsvarstyti ir kontroliuoti savo judesius. Dėl nesvarumo nėra trinties jėgos, kuri suteikia atramos tašką; net tiesiog stovėjimas tampa sunkia užduotimi. „Gemini“ programa taip pat išbandė naują įrangą (pvz., kuro elementus, skirtus elektros energijai gaminti cheminės reakcijos tarp vandenilio ir deguonies metu), kuri vėliau suvaidino svarbų vaidmenį „Apollo“ programoje.

„Daina-Sor“ ir MOL.

Kol NASA vykdė Mercury ir Gemini projektus, JAV oro pajėgos vykdė X-20 Dynasor aerokosminį orlaivį ir MOL pilotuojamą orbitinę laboratoriją kaip dalį didesnės pilotuojamų erdvėlaivių programos. Šie projektai galiausiai buvo atšaukti (ne dėl techninių priežasčių, o dėl besikeičiančių skrydžių į kosmosą reikalavimų).

SKRYDIS Į MĖNULĮ

Pagrindinis erdvėlaivio „Apollo“ blokas.

Kaip ir „Mercury“ ir „Gemini“ erdvėlaiviai, „Apollo“ įgulos skyrius yra kūgio formos su šilumos skydu, pagamintu iš abliatyvios medžiagos. Kūgio nosyje yra parašiutai ir nusileidimo įranga. Trys astronautai sėdi vienas šalia kito specialiose kėdėse, pritvirtintose prie kapsulės pagrindo. Priešais juos yra valdymo pultas. Kūgio viršuje yra nedidelis tunelis į išėjimo liuką. Priešingoje pusėje yra prijungimo kaištis, kuris telpa į Mėnulio kabinos prijungimo angą ir tvirtai sutraukia juos, kad nagai galėtų užtikrinti sandarų ryšį tarp dviejų laivų. Pačiame laivo viršuje yra avarinė gelbėjimo sistema (galingesnė nei „Redstone“ raketoje), kurios pagalba įgulos skyrių galima nunešti į saugų atstumą įvykus avarijai paleidimo metu.

1967 m. sausio 27 d., imituojant atgalinį skaičiavimą prieš pirmąjį pilotuojamą skrydį, kilo gaisras, kurio metu žuvo trys astronautai (W. Grissom, E. White ir R. Chaffee).

Pagrindiniai įgulos skyriaus konstrukcijos pakeitimai po gaisro buvo šie: 1) įvesti apribojimai naudoti degias medžiagas; 2) atmosferos sudėtis skyriaus viduje prieš paleidimą buvo pakeista į 60% deguonies ir 40% azoto mišinį (oro sąlygomis normaliomis sąlygomis yra 20% deguonies ir 80% azoto), po paleidimo kabina buvo išvalyta, ir atmosfera jame buvo pakeista grynu deguonimi esant sumažintam slėgiui (įgula, būdama su skafandrais, visą laiką naudojo gryną deguonį); 3) buvo pridėtas greitai atidaromas evakuacinis liukas, leidžiantis įgulai iš laivo išeiti greičiau nei per 30 sekundžių.

Įgulos skyrius yra sujungtas su cilindriniu variklio skyriumi, kuriame yra varomoji sistema (PS), padėties valdymo sistemos (SO) varikliai ir maitinimo sistema (PSS). Varomąją sistemą sudaro varomasis raketinis variklis, dvi poros kuro ir oksidatoriaus bakų. Šis variklis turėtų būti naudojamas laivui įplaukiant į Mėnulio orbitą sulėtinti ir pagreitinti, kad jis sugrįžtų į Žemę; be to, jis įtrauktas atliekant tarpines skrydžio trajektorijos korekcijas. CO leidžia valdyti laivo padėtį ir manevruoti doko metu. PDS aprūpina laivu elektra ir vandeniu (kuris susidaro vykstant cheminei reakcijai tarp vandenilio ir deguonies kuro elementuose).

Mėnulio kabina.

Nors pagrindinis erdvėlaivio korpusas skirtas sugrįžti, Mėnulio kabina skirta tik skrydžiams beorėje erdvėje. Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos, o gravitacijos pagreitis jo paviršiuje yra šešis kartus mažesnis nei Žemėje, nusileidimas ir kilimas Mėnulyje reikalauja žymiai mažiau energijos sąnaudų nei Žemėje.

Mėnulio kabinos nusileidimo pakopa yra aštuonkampio formos, kurios viduje yra keturi degalų bakai ir variklis su reguliuojama trauka. Keturios teleskopinės važiuoklės statramsčiai baigiasi disko formos atramomis, kad salonas nepatektų į mėnulio dulkes. Kad sugertų smūgius tūpimo metu, važiuoklės statramsčiai užpildyti trupinamu aliuminio korio šerdimi. Eksperimentinė įranga dedama į specialius skyrius tarp stelažų.

Kilimo etape sumontuotas mažas variklis ir du degalų bakai. Dėl to, kad astronautų patiriamos perkrovos yra palyginti nedidelės (vienas mėnulis g kai variklis veikia ir apie penkis g nusileidimo metu), o žmogaus kojos gerai sugeria vidutines smūgines apkrovas, Mėnulio kabinos dizaineriai astronautams kėdžių neįrengė. Stovėdami salone astronautai yra arti langų ir gerai matosi; todėl didelių ir sunkių iliuminatorių nereikėjo. Mėnulio kabinos langai yra šiek tiek didesni už žmogaus veido dydį.

Saturn 5 raketa.

Erdvėlaivis „Apollo“ buvo paleistas raketa „Saturn 5“, kuri yra didžiausia ir galingiausia iš sėkmingai išbandytų skrydžio metu. Jis pastatytas V. von Brauno grupės JAV armijos balistinių raketų direktorate Hantsvilyje (Alabama) parengto projekto pagrindu. Buvo pastatytos ir skraidytos trys raketos modifikacijos – Saturn 1, Saturn 1B ir Saturn 5. Pirmosios dvi raketos buvo sukurtos siekiant išbandyti kelis kartu veikiančius variklius erdvėje ir eksperimentiniam erdvėlaivio „Apollo“ paleidimui (vienas nepilotuojamas ir vienas pilotuojamas) į Žemės orbitą.

Galingiausia iš jų – nešančioji raketa „Saturn 5“ – turi tris S-IC, S-II ir S-IVB pakopas bei prietaisų skyrių, prie kurio pritvirtintas erdvėlaivis „Apollo“. Pirmoji S-IC pakopa varoma penkiais F-1 varikliais, varomais skystu deguonimi ir žibalu. Kiekvienas variklis paleidimo metu išvysto 6,67 MN trauką. S-II antroji pakopa turi penkis J-2 deguonies-vandenilio variklius, kurių kiekvieno trauka yra 1 MN; trečioji S-IVB pakopa turi vieną tokį variklį. Prietaisų skyriuje yra valdymo sistemos įranga, kuri užtikrina navigaciją ir skrydžio valdymą iki pat Apollo skyriaus.

Bendra skrydžio schema.

Iš kosmodromo buvo paleistas erdvėlaivis „Apollo“. Kennedy, įsikūręs saloje. Merritt (Florida). Mėnulio kabina buvo specialaus korpuso viduje virš trečiosios raketos Saturn 5 pakopos, o pagrindinis blokas buvo pritvirtintas prie korpuso viršaus. Trys Saturno raketos pakopos paleido erdvėlaivį į žemąją Žemės orbitą, kur įgula patikrino visas sistemas per tris orbitas, prieš vėl uždegdama trečiosios pakopos variklius, kad aparatas skristų į Mėnulį. Netrukus po to, kai buvo išjungti trečiosios pakopos varikliai, įgula atkabino pagrindinį bloką, išskleidė jį ir prijungė prie Mėnulio kabinos. Po to pagrindinio bloko ir mėnulio kabinos derinys buvo atskirtas nuo trečiosios pakopos ir laivas į Mėnulį skrido per kitas 60 valandų.

Netoli Mėnulio pagrindinio bloko ir mėnulio kabinos derinys aprašė aštuntą figūrą primenančią trajektoriją. Būdami virš tolimos Mėnulio pusės, astronautai įjungė pagrindinio bloko varomąjį variklį, kad stabdytų ir perkeltų erdvėlaivį į Mėnulio orbitą. Kitą dieną du astronautai persikėlė į mėnulio kabiną ir pradėjo švelniai nusileisti į Mėnulio paviršių. Pirma, įrenginys skrenda nusileidimo kojomis į priekį, o nusileidimo pakopos variklis sulėtina jo judėjimą. Artėjant prie nusileidimo vietos, kabina pasisuka vertikaliai (tūpimo statramsčiai žemyn), kad astronautai galėtų matyti Mėnulio paviršių ir rankiniu būdu valdyti nusileidimo procesą.

Norėdami ištirti Mėnulį, astronautai, būdami skafandrais, turėjo sumažinti slėgį salone, atidaryti liuką ir nusileisti į paviršių kopėčiomis, esančiomis ant priekinės važiuoklės. Jų skafandrai užtikrino autonomišką gyvenimo veiklą ir bendravimą paviršiuje iki 8 valandų.

Baigę tyrimą, kosmonautai pakilo į pakilimo etapą ir, pradėję nuo nusileidimo etapo, grįžo į Mėnulio orbitą. Tada jie turėjo prieiti ir prisišvartuoti su pagrindiniu bloku, palikti pakilimo etapą ir prisijungti prie trečiojo kosmonauto, kuris jų laukė įgulos skyriuje. Paskutinės orbitos metu iš tolimos Mėnulio pusės jie įjungė varomąjį variklį, kad užbaigtų aštuonių skaičių ir grįžtų į Žemę. Kelionė atgal (taip pat trukusi apie 60 valandų) baigėsi ugniniu praėjimu per žemės atmosferą, sklandžiu nusileidimu parašiutu ir aptaškymu Ramiajame vandenyne.

Parengiamieji skrydžiai.

Labai sunku nusileisti Mėnulyje privertė NASA prieš pirmąjį nusileidimą atlikti keturių išankstinių skrydžių seriją. Be to, NASA ėmėsi dviejų labai rizikingų žingsnių, dėl kurių buvo įmanoma nusileisti 1969 m. Pirmasis buvo sprendimas atlikti du bandomuosius Saturn V raketos skrydžius (1967 m. lapkričio 9 d. ir 1968 m. balandžio 8 d.). Užuot atlikę atskirus priėmimo skrydžius kiekvienam etapui, NASA inžinieriai iš karto išbandė tris etapus kartu su konvertuotu „Apollo“ erdvėlaiviu.

Kitas rizikingas įsipareigojimas kilo dėl vėlavimo gaminti mėnulio kabiną. Pirmasis pilotuojamas pagrindinio erdvėlaivio „Apollo“ bloko (Apollo 7, W. Schirra, D. Eisele ir W. Cunningham, 1968 m. spalio 11–22 d.) skrydis, paleistas raketa Saturn-1B į žemąją Žemės orbitą, parodė. kad pagrindinis blokas pasiruošęs skristi į mėnulį. Toliau reikėjo išbandyti pagrindinį įrenginį su Mėnulio kabina žemoje Žemės orbitoje. Tačiau dėl Mėnulio kabinos gamybos vėlavimo ir gandų, kad Sovietų Sąjunga gali bandyti pasiųsti žmogų aplink Mėnulį ir laimėti kosmines lenktynes, NASA vadovybė nusprendė, kad „Apollo 8“ (F. Bormanas, J. Lovellas ir W. Andersas, 1968 m. gruodžio 21–27 d.) pagrindiniame bloke skris į Mėnulį, dieną praleis Mėnulio orbitoje ir tada grįš į Žemę. Skrydis buvo sėkmingas; Įgula Kūčių vakarą iš Mėnulio orbitos į Žemę perdavė įspūdingus vaizdo reportažus.

„Apollo 9“ skrydžio metu (J. McDivitt, D. Scott ir R. Schweickart, 1969 m. kovo 3–13 d.) pagrindinis agregatas ir Mėnulio kabina buvo išbandyti žemoje Žemės orbitoje. „Apollo 10“ skrydis (T. Staffordas, J. Youngas ir Y. Cernanas, 1969 m. gegužės 18–26 d.) vykdė beveik visą programą, išskyrus nusileidimą Mėnulio kabinoje.

Po „Vostok“ sovietų mokslininkai ir inžinieriai sukūrė „Sojuz“ – erdvėlaivį, kuris pagal savo sudėtingumą ir galimybes užima tarpinę vietą tarp Dvynių ir „Apollo“. Nusileidimo skyrius yra virš agregato skyriaus, o virš jo yra buities skyrius. Paleidimo ar nusileidimo metu nusileidimo skyriuje gali būti du ar trys astronautai. Varomoji sistema, maitinimo ir ryšių sistemos yra agregatų skyriuje. „Sojuz“ į orbitą buvo paleista nešančiosios raketos A-2, kuri buvo sukurta pakeisti nešančiąją raketą A-1, kuri buvo naudojama erdvėlaiviui „Vostok“ paleisti.

Pagal pirminį pilotuojamo skrydžio aplink Mėnulį planą, pirmiausia būtų paleista nepilotuojama viršutinė Sojuz-B pakopa, o po to keturi krovininiai laivai Sojuz-A jį papildys. Po to Sojuz-A nusileidimo skyrius su trijų žmonių įgula buvo prijungtas prie viršutinės pakopos ir patraukė link Mėnulio. Vietoj šio gana sudėtingo plano galiausiai buvo nuspręsta panaudoti galingesnę „Proton“ raketą, kad į Mėnulį būtų paleista modifikuota Sojuz, vadinama Zond. Įvyko du nepilotuojami skrydžiai į Mėnulį („Zond“ 5 ir 6, 1968 m. rugsėjo 15–21 d. ir lapkričio 10–17 d.), kurių metu transporto priemonės buvo grąžintos į Žemę, bet neplanuotas „Zond“ paleidimas sausio mėn. 8 buvo nesėkmingas (sprogdino antrasis raketos etapas).

Skrydžio į Mėnulį modelis buvo maždaug toks pat kaip ir Apollo programoje. Trivietį erdvėlaivį „Sojuz“ ir vienvietį nusileidimo modulį į skrydžio trajektoriją į Mėnulį turėjo paleisti raketa N-1, kurios dydis ir galia buvo šiek tiek didesnė nei Saturn-5. Speciali varomoji sistema turėjo sulėtinti ryšulį perėjimui į Mėnulio orbitą ir užtikrinti besileidžiančios transporto priemonės stabdymą. Paskutinį nusileidimo etapą nusileidimo transporto priemonė turėjo atlikti savarankiškai. Silpnoji šio projekto vieta buvo ta, kad Mėnulio modulis turėjo vieną variklį, kuris buvo naudojamas ir nusileidimui, ir kilimui (kuro bakai kiekvienam etapui buvo atskiri), todėl astronautų padėtis tapo beviltiška, jei nusileidimo metu sugestų variklis. . Trumpam pabuvę Mėnulio paviršiuje astronautai grįžo į Mėnulio orbitą ir prisijungė prie savo bendražygio. Sugrįžimas į Žemę erdvėlaiviu Sojuz buvo panašus į aukščiau aprašytą erdvėlaivyje Apollo.

Tačiau problemos – tiek su erdvėlaiviu „Sojuz“, tiek su nešikliu N-1 – neleido Sovietų Sąjungai įgyvendinti žmogaus išlaipinimo Mėnulyje programos. Pirmasis erdvėlaivio „Sojuz“ skrydis (V.M. Komarovas, 1967 m. balandžio 23–24 d.) baigėsi astronauto mirtimi. „Sojuz-1“ skrydžio metu iškilo problemų dėl saulės baterijų ir orientavimosi sistemos, todėl buvo nuspręsta skrydį nutraukti. Po iš pradžių įprasto nusileidimo kapsulė pradėjo salto ir įsipainiojo į stabdymo parašiuto linijas, nusileidžianti transporto priemonė dideliu greičiu rėžėsi į žemę, o Komarovas žuvo.

Po 18 mėnesių pertraukos paleidimas pagal Sojuz programą buvo atnaujintas su erdvėlaivių Sojuz-2 (bepilotėmis, 1968 m. spalio 25–28 d.) ir Sojuz-3 skrydžiais. (G.T. Beregovojus, 1968 m. spalio 26–30 d.). Beregovojus atliko manevrus ir priartėjo prie erdvėlaivio Sojuz-2 iki 200 m. Skrydžių Sojuz-4 (V.A. Šatalovas, 1969 m. sausio 14–17 d.) ir Sojuz-5 metu. (B.V. Volynovas, E.V. Chrunovas ir A.S. Elisejevas, 1969 m. sausio 15–18 d.) buvo padaryta tolesnė pažanga; Chrunovas ir Elizievas per kosmosą persikėlė į Sojuz-4 po to, kai laivai prisišvartavo. (Sovietinių laivų prijungimo mechanizmas neleido tiesiogiai perkelti iš laivo į laivą.)

Be to, tarp įvairių projektavimo biurų vyko intensyvi konkurencija, o tai neleido daugeliui talentingų mokslininkų ir inžinierių ne tik dirbti su Mėnulio programa, bet net naudoti reikiamą įrangą. Dėl to pirmasis N-1 raketos etapas buvo aprūpintas 30 vidutinės galios variklių (24 aplink perimetrą ir 6 centre), o ne penkis didelius variklius, kaip pirmajame Saturn 5 raketos etape ( tokių variklių šalyje buvo), o etapams prieš skrydį nebuvo atliktas ugnies bandymas. Pirmoji raketa N-1, paleista 1969 metų vasario 20 dieną, užsidegė praėjus 55 sekundėms po paleidimo ir nukrito 50 km nuo paleidimo vietos. Antroji raketa N-1 sprogo paleidimo aikštelėje 1969 metų liepos 3 dieną.

Ekspedicijos į Mėnulį.

Parengiamieji „Apollo“ programos (Apollo 7–10) skrydžiai leido erdvėlaiviui „Apollo 11“ (N. Armstrong, E. Aldrin ir M. Collins, 1969 m. liepos 16–24 d.) atlikti istorinį pirmąjį skrydį nusileisti žmogus Mėnulyje. Skrydis buvo itin sėkmingas, programos sekė beveik minutė po minutės.

Tačiau trys reikšmingi įvykiai per Armstrongo ir Aldrino nusileidimą į Eagle mėnulio kajutę liepos 20 d. patvirtino svarbų žmogaus buvimo vaidmenį ir pirmųjų Amerikos astronautų reikalavimą, kad jie galėtų valdyti laivą. Maždaug aukštyje virš jūros lygio. 12 000 m aukštyje „Eagle“ kompiuteris pradėjo skleisti garsinį pavojaus signalą (kaip vėliau paaiškėjo, dėl nusileidimo radaro veikimo). Aldrinas nusprendė, kad tai įvyko dėl kompiuterio perkrovos, o įgula nepaisė pavojaus signalo. Paskutinėmis nusileidimo minutėmis, Ereliui pasisukus į vertikalią padėtį, Armstrongas ir Aldrinas pamatė, kad kabina nusileido tiesiai į akmenų krūvą – nedidelės Mėnulio gravitacinio lauko anomalijos nukreipė juos nuo kurso. Armstrongas perėmė kabinos valdymą ir nuskrido šiek tiek toliau į lygesnę vietą. Tuo pačiu kuro čiurlenimas bakuose rodė, kad degalų liko mažai. Skrydžio valdymas informavo įgulą, kad jie turi laiko, bet Armstrongas švelniai nusileido ant keturių važiuoklės kojų maždaug 6,4 km nuo numatyto taško, o skrydžiui liko tik 20 degalų.

Po kelių valandų Armstrongas paliko kabiną ir nusileido į mėnulio paviršių. Pagal skrydžio planą, kuriame buvo numatytas didžiausias atsargumas, jis ir Aldrinas už kabinos Mėnulio paviršiuje praleido tik 2 valandas ir 31 minutę. Kitą dieną, po 21 valandos ir 36 minučių Mėnulyje, jie pakilo nuo jo paviršiaus ir prisijungė prie Collinso, kuris buvo pagrindiniame Kolumbijos bloke, kuriame jie grįžo į Žemę.

Vėlesni „Apollo“ programos skrydžiai gerokai praplėtė žmogaus žinias apie Mėnulį. Erdvėlaivio Apollo 12 skrydžio metu (C. Conradas, A. Beanas ir R. Gordonas, 1969 m. lapkričio 14–24 d.), Gordonas ir Beanas nusileido savo mėnulio kabinoje „Intrepid“ („Drąsus“) 180 m nuo automatinės erdvės. zondas „Surveyor 3“ ir paėmė jo komponentus, kad galėtų grįžti į Žemę per vieną iš dviejų kelionių ant paviršiaus, kurių kiekviena truko apie keturias valandas.

Erdvėlaivio Apollo 13 paleidimas ir perėjimas prie skrydžio trajektorijos į Mėnulį (1970 m. balandžio 11–17 d.) praėjo gerai. Tačiau praėjus maždaug 56 valandoms po paleidimo, skrydžio valdymo centras paprašė įgulos (J. Lovell, F. Heise jaunesnysis ir J. Schweigert Jr.) įjungti visus maišytuvus ir bako šildytuvus, o po to pasigirdo garsus trenksmas ir visiškas praradimas. deguonies iš vieno bako ir nuotėkio iš kito. (Kaip vėliau nustatė NASA avarinė komisija, bako sprogimas įvyko dėl gamybos defektų ir žalos, patirtos atliekant bandymus prieš paleidimą.) Per kelias minutes įgula ir misijos kontrolė suprato, kad pagrindinis „Odisėjos“ blokas netrukus neteks viso deguonies ir bus liko be elektros ir kad Mėnulio kabina „Aquarius“ („Aquarius“) turės būti naudojama kaip gelbėjimosi valtis, kai erdvėlaivis apskris Mėnulį ir grįžta atgal į Žemę. Beveik penkias su puse paros įgula buvo priversta palaikyti nuliui artimą temperatūrą, tenkindamasi ribotu vandens tiekimu ir išjungdama beveik visas laivo aptarnavimo sistemas taupydama elektrą. Kosmonautai tris kartus įjungė Vandenio variklius, kad pakoreguotų trajektoriją. Prieš patekdama į Žemės atmosferą, įgula įjungė laivo „Odisėja“ sistemas, panaudodama nusileidimui skirtus cheminės srovės šaltinius ir atsiskyrė nuo „Aquarius“. Po įprasto nusileidimo per atmosferą „Odisėja“ saugiai nukrito Ramiajame vandenyne.

Po šios avarijos NASA specialistai atskirame pagrindinio bloko skyriuje sumontavo papildomas avarines cheminių medžiagų baterijas ir deguonies baką bei pakeitė deguonies bakų konstrukciją. Pilotuojamos Mėnulio ekspedicijos buvo atnaujintos su Apollo 14 misija (A. Shepard, E. Mitchell ir S. Roosa, 1971 m. sausio 31 d. – vasario 9 d.). Shepardas ir Mitchellas mėnulio paviršiuje praleido 33 valandas ir du kartus pasivaikščiojo iki paviršiaus. Paskutinės trys erdvėlaivio „Apollo“ ekspedicijos 15 (D. Scottas, J. Irwinas ir A. Wordenas, 1971 m. liepos 26 d. – rugpjūčio 7 d.), 16 (J. Youngas, C. Duke'as jaunesnysis ir K. Mattingly II, 16 m. 1972 m. balandžio 27 d.) ir 17 (Y. Cernan, G. Schmitt ir R. Evans, 1972 m. gruodžio 1–19 d.) buvo vaisingiausi moksliniu požiūriu. Kiekvienoje mėnulio kabinoje buvo Mėnulio visureigis (lunokhodas), varomas elektros baterijomis, kurios leido astronautams judėti iki 8 km nuo salono kiekviename iš trijų paviršinių išėjimų; be to, kiekviename pagrindiniame bloke viename iš įrangos skyrių buvo televizijos kameros ir kiti matavimo prietaisai.

„Apollo“ ekspedicijų moksliniams tyrimams atgabenti mėginiai sudarė daugiau nei 379,5 kg uolienų ir dirvožemio, o tai pakeitė ir praplėtė žmogaus supratimą apie Saulės sistemos kilmę.

Po sėkmingų pirmųjų „Apollo“ skrydžių Sovietų Sąjunga, vykdydama pilotuojamą Mėnulio misiją ir nusileidimo programą, atliko tik keletą erdvėlaivių „Sojuz“, „Zond“ ir nešančiosios raketos N-1 paleidimų. Nuo 1971 m. erdvėlaivis „Sojuz“ buvo naudojamas kaip transporto laivas, kuris yra kosminių stočių „Salyut“ ir „Mir“ skrydžių programos dalis.

EKSPERIMENTINIS SKRYDIS "APOLLO" - "SOYUZ"

Tai, kas prasidėjo kaip konkurencija, baigėsi bendra „Apollo-Soyuz“ eksperimentinio skrydžio programa (ASTP). Šiame skrydyje pagrindiniame erdvėlaivio „Apollo“ bloke dalyvavo D. Slaytonas, T. Staffordas ir V. Brandtas (1975 m. liepos 15–24 d.), o erdvėlaiviu „Sojuz-19“ – A. A. Leonovas ir V. N. Kubasovas (15–21). 1975). Programa atsirado dėl abiejų valstybių noro sukurti bendras gelbėjimo procedūras ir technines priemones, jei kuri nors kosminė įgula įstrigtų orbitoje. Kadangi laivų atmosfera buvo visiškai kitokia, NASA sukūrė specialų doko skyrių, kuris buvo naudojamas kaip dekompresijos kamera. Sėkmingai buvo atlikti keli pasimatymo manevrai ir prisišvartavimo operacijos, po kurių laivai atsiskyrė ir skraidė autonomiškai iki sugrįžimo į Žemę.

Literatūra:

Glushko V.P. Kosmonautika: enciklopedija. M., 1985 m
Gatlandas K. ir kt. Kosmoso technologija: iliustruota enciklopedija. M., 1986 m
Kelly K. ir kt. Mūsų namai yra Žemė. M., 1988 m



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!