Александр Марков - Путешествия к Луне

• Название: Путешествия к Луне
• Автор: Александр Марков
• Издательство: «Физико–математическая литература» МАИК «Наука/Интерпериодика»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-9221-1105-8

Книга рассказывает о Луне: о ее наблюдениях с помощью телескопа, об изучении ее поверхности и недр автоматическими аппаратами и о пилотируемых экспедициях астронавтов по программе «Аполлон». Приведены исторические и научные данные о Луне, фотографии и карты ее поверхности, описание космических аппаратов и детальный рассказ об экспедициях. Обсуждаются возможности изучения Луны научными и любительскими средствами, перспективы ее освоения. Книга предназначена тем, кто интересуется космическими исследованиями, приступает к самостоятельным астрономическим наблюдениям или увлечен историей техники и межпланетных полетов.

На лицевой стороне переплета: ракета «Сатурн-5» перед своим первым стартом. Раннее утро 9 ноября 1967 г. Готовится беспилотный запуск «Аполлона-4» на околоземную орбиту.

На последней стороне переплета: фото убывающей Луны, полученное 15 января 1999 г. с помощью 67–мегапиксельной камеры, установленной на 2,2–метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили (ESO Press Release 02/99. http://www.eso.org/public/outreach/press‑rel/pr-1999/pr-02–99.html).

На переднем форзаце: вид Земли с орбиты. Снимок выполнен экипажем «Аполлона-11» в начале лунной экспедиции.

На заднем форзаце: панорама Луны, восходящая Земля и командный модуль «Аполлона-16». Снимок сделан с посадочного модуля после разделения.

---

Но если главной задачей последней экспедиции было не погибнуть на Луне, то что мешало руководству NASA максимально снизить ее риск, хотя бы выбором безопасного района прилунения, увеличением реактивного ресурса LM (за счет научной аппаратуры), подбором самого опытного экипажа? Почему бы не дать астронавтам просто исполнить «показательный тур», если уж вся программа, как настаивают ее критики, была сплошной «политической показухой»?

В том‑то и дело, что программа «Аполлон», рожденная как «идеологический ответ Советам», в своем конкретном воплощении реализовывалась как высокотехнологичный научно — исследовательский проект, развивающийся по собственным законам. Любое усложнение задачи космического полета умножает риск, а последний «Аполлон» стал самым сложным и рискованным проектом, поскольку выжимал из уникальной техники все, на что она была способна.

Последняя экспедиция на Луну была наиболее продолжительной и самой дорогой: она продлилась 304 час 31 мин и обошлась в $ 450 млн, включая $ 45 млн стоимости комплекта научного оборудования (заметим — в начале 1970–х гг. доллар был значительно «тяжелее» нынешнего).

Космический корабль включал в себя основной блок CSM (позывной — «Америка») и лунную кабину LM (позывной — «Челленджер»). На «Аполлоне-17» было 9 новых научных приборов, часть из которых предназначалась для отмененных миссий «Аполлона-18» и «Аполлона-19». Вес научного оборудования на CSM составил 475 кг, на LM — 545 кг. Ровер был модифицирован, его грузоподъемность достигла 725 кг. Было запланировано: общее пребывание LM на Луне — 75 часов, три выхода на поверхность продолжительностью по 7 часов с тремя маршрутами на ровере общей протяженностью до 37 км, сбор 95 кг образцов, установка комплекта научных приборов ALSEP № 6 с семью новыми экспериментами.

Чтобы увеличить запас топлива ПС LM, отказались от киносъемки во время выходов и от телепередач камерой, устанавливаемой в MESO ПС и на штатив перед LM. Это сэкономило 13 кг (вес 30 м кабеля, камеры и штатива), а каждые 7,7 кг увеличивают продолжительность горизонтального полета LM в поисках подходящей посадочной площадки на 1 с. Для телепередач с Луны во время работы астронавтов на поверхности предназначалсь камера цветного телевидения, установленная на ровере. Эту же камеру предполагали использовать и для съемки взлета ВС LM с Луны.

«Аполлон-17» должен был прилуниться у юго — восточного края Моря Ясности, в районе Тавр — Литтров, то есть вблизи лунных гор Тавр (Taurus Montes) и кратера Литтров (Littrow), в точке с координатами 20°09′50″ с. ш. и 30°44′58″ в. д. Район посадки — долина между горными массивами: Скульптурные горы на западе и Южные и Северные — на юге и севере. В общем, площадка 13×7 км между горными склонами. В геологическом отношении долина представляет особый интерес: там надеялись найти материалы древнее 4,2 млрд лет, а также признаки вулканизма (конусы пепла и ксенолиты). Из‑за большого научного интереса к району Тавр — Литтров в экипаж «Аполлона-17» включили геолога. Но прежде чем применить свое геологическое мастерство в долине, астронавтам надо было туда добраться. А попасть в долину непросто.

Прилунение «Аполлона-17» было сложнее предыдущих, в том числе и «Аполлона-15», траектория которого также проходила над горным районом, но можно было осуществить посадку по обе стороны и за расчетной точкой (даже за Бороздой Хэдли). Продольная траектория посадки «Аполлона-17» за расчетным местом прилунения была ограничена крутым горным склоном Южного массива. Нормативные эллипсы цели (участки, учитывавшие возможные ошибки траектории снижения) захватывали склон горы с одной стороны долины и горный оползень — с другой. Но эллипсы ошибок вычислялись с большой перестраховкой. После того как «Аполлон-11» сел на 6784 м западнее и на 1308 м южнее цели, планировщики не рисковали уменьшать размеры эллипсов ошибок, несмотря на то, что следующие четыре LM попали в цель с ошибкой лишь в несколько сотен метров.

Рис. 6.122. Экипаж «Аполлона-17»: сидит командир Юджин Сернан, слева пилот лунного модуля, геолог Харрисон Шмитт, справа пилот командного модуля Роналвд Эванс. Сзади ракета «Сатурн-5» с кораблем «Аполлон-17».

Однако баллистики были уверены, что попадут в меньший эллипс, который аккуратно вписывался в пределы долины.

Чтобы уменьшить вероятность ошибки, изменили схему посадки. Перевод LM на конечную орбиту снижения, с которой ресурс ПС сможет обеспечить мягкую посадку, будет проходить в два этапа. На первом этапе до расстыковки LM с CSM для торможения используется ЖРД CSM, и корабль переводится на орбиту высотой 28/110 км. На втором этапе торможения, после расстыковки модулей, LM двигателями ориентации переводится на орбиту 13/111 км. Высоту начала этапа торможения LM с орбиты 13/111 установили в 17 км, а не 20, как у «Апололна-16». У астронавтов будет 165 секунд на ручной выбор места прилунения, что на 3 секунды меньше, чем у «Аполлона-16», но Янг и Дьюк управились за 91 секунду.

Экипаж «Аполлона-17» — последние люди на Луне — был таким. Командир — Юджин (Джин) Сернан, 38 лет, летал на «Джемини-9» и «Аполлоне-10» и был уверен, что последний полет к Луне должен быть самым насыщенным. Руководители NASA не разделяли его азарта: если «Аполлон-17» не вернется с Луны, то программы «Скайлэб» и «Шаттл» окажутся под угрозой. Некоторые откровенно признавались: «Я бы отменил этот полет». Даже Крис Крафт, директор Центра пилотируемых космических полетов, говорил ему: «Уберите вашу белозубую улыбку. Мы не хотим никого потерять именно теперь. Не рискуйте, только доберитесь домой живыми». Такие разговоры терзали Сернана, но в кругу друзей он не стеснялся радоваться будущему полету, иногда вскакивал на кресло и начинал восторженную речь, которая, как правило, заканчивалась так: «„Аполлон-17“— может, это и последний полет на Луну, но это не конец. Это конец начала». Друзья улыбались в ответ на эту смесь позерства и искренности и на другой день передразнивали: «Джин, я не уверен, что правильно тебя понял вчера: так это все же конец или начало?» Эта подначка достанет Джина и Джека и на самой Луне.

Рис. 6.123. В Центре космических полетов им. Дж. Кеннеди на мысе Канаверал (штат Флорида) проходит предполетная проверка оборудования экспедиции «Аполлон-17». В ровере сидят Харрисон Шмитт и Юджин Сернан. В глубине зала — их лунный модуль.

Рис. 6.124. Тренировка в летающей лаборатории (самолет КС-135), создающей кратковременное состояние невесомости при полете по параболическим «горкам». Пилот СМ дублирующего экипажа Стюарт Руса вынимает кассету с пленкой из фотокамеры во внешнем отделении служебного модуля. В полете эта операция проводится на трассе Луна — Земля.

Пилот LM Харрисон (Джек) Шмитт, 37 лет, ученый — геолог; учился в Калифорнийском технологическом институте, затем в университете г. Осло, диссертацию защитил в Гарварде. Даже после того, как место прилунения «Аполона-17» было оглашено, он еще долго носился с сумасшедшей идеей о прилунении на обратной стороне Луны, в кратере Циолковский. Сернан безрезультатно обсуждал эту идею с Д. Лоу и К. Крафтом, но Шмитт продолжал агитировать, пока Крафт не приказал прекратить: «Прежде чем пригодиться как геолог, Шмитт должен проявить себя как астронавт». Дик Слейтон сказал ему: «От мертвого ученого на Луне нет никакой пользы».

Шмитт был в списке первых шести астронавтов — ученых, отобранных NASA в июне 1965 г., хотя в первые годы лунной гонки наука была лишним багажом. Но Шмитт активно занимался подготовкой экспериментов ALSEP, геологических инструментов и лунных телекамер. Его холостяцкая квартира в Хьюстоне стала «общественным клубом» лунных исследований. Он сделал то, что не смогли его коллеги: привил астронавтам интерес к геологии. Борман («Аполлон-8») попросил Шмитта составить план наблюдений на лунной орбите. Для Стаффорда («Аполлон-10») Джек организовал геологические брифинги, консультировал работу на Луне Нила Армстронга («Аполлон-11»), Он обучал Конрада и Бина («Аполлон-12»), а в сентябре 1969 г., в свое каникулярное время, Ловелл и Хейс («Аполлон-13»), Янг и Дьюк («Аполлон-16»), Шмитт и приглашенный им профессор Ли Силвер на свои личные средства направились в калифорнийские горы для тренировки по полевой геологии. После каждой миссии с прилунением он участвовал в разборе лунных образцов и помогал в их научном описании.

Но Шмитт знал, что его опыт как геолога ничего не стоит, если он не станет настоящим астронавтом. Превратившись в «тренажерного пса», он скоро научился совершать штатное прилунение на тренажере LM. В марте 1970 г. он уже резервный пилот LM «Аполлона-15». Сернан и Эванс перед тренировками на имитаторах СМ и LM всегда непринужденно болтали с инструкторами, а необыкновенно общительный в жизни Шмитт до последних предстартовых часов «Аполлона-17» молча сидел в углу с инструкциями к тренажеру.