НАУКА И ТЕХНИКА
СОВЕТСКИЕ КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В 1969 г.
В 1969 г. продолжалось изучение как околоземного космического пространства, так и дальнего космоса.
14-18 января состоялся полет космических кораблей «Союз - 4» и «Союз- 5». Программа полета кораблей «Союз-4» и «Союз-5» предусматривала: создание на орбите обитаемой экспериментальной космической станции; осуществление перехода двух космонавтов из одного корабля в другой - эксперимента, создающего предпосылки для выполнения таких операций в космосе, как доставка грузов, ремонтные и монтажные работы, замена экипажей орбитальных пилотируемых станций, спасение экипажей при аварийных ситуациях; комплексную проверку и испытание бортовых систем, агрегатов и элементов конструкций космических кораблей в условиях раздельного полета и в составе экспериментальной космической станции; проведение большого объема научно-технических исследований, наблюдений и экспериментов: отработку способов космической навигации, проведение наблюдений характерных геолого-географических образований земной поверхности, облачного покрова, снежных и ледовых полей, обнаружение циклонов и тайфунов, исследование яркости Земли и звезд и т. п.; выполнение по широкой программе медико-биологических исследований влияния условий космического полета на организм человека.
Космический корабль «Союз-4», пилотируемый летчиком-космонавтом В. А. Шаталовым, стартовал с космодрома Байконур 14 января в 10 час 30 мин.1 Через сутки 15 января в 10 час 05 мин стартовал космический корабль «Союз-5». На борту корабля находились летчики-космонавты: командир корабля Б. В. Волынов и члены экипажа - бортинженер, канд. тех. наук А. С. Елисеев и инженер-исследователь Е. В. Хрунов.
1Здесь и далее - время московское.
В соответствии с программой полета космонавт Шаталов проводил наблюдения и фотографирование облачного покрова и поверхности Земли, наблюдал геолого-географические объекты земной поверхности, светящиеся частицы, фотографировал дневной и сумеречный горизонты Земли. После ориентации корабля с помощью ручной системы управления 14 и 16 января он произвел две коррекции орбиты (табл. 1). Экипаж космического корабля «Союз-5» также выполнял большую программу научных исследований: проводил фотографирование и снятие спектров сумеречного горизонта Земли, наблюдал за светилами при ориентированном положении корабля в пространстве, изучал прохождение радиоволн через ионосферу, вел наблюдения за геолого-географическими объектами земной поверхности, проводил навигационные измерения и медицинские исследования. Проведенный на Земле анализ фотографий горизонта Земли и данные спектральных измерений позволили впервые объективно установить цветовую гамму сумеречного ореола и более детально охарактеризовать его цветовые оттенки.
| 14.I.69г после коррек- ции на 5-м витке | 15.I.69г после коррек- ции на 5-м витке | 16.I.69г после коррек- ции на 32-м витке | 16 января после стыков- ки (Союз-4- 34-й виток; Союз-5 18-й виток; | ||
| Период обра- щения, мин |
Союз- 4 | 88,75 | - | 88,85 | 88,85 |
| Союз- 5 | - | 88,92 | - | ||
| Высота в апо- гее, км | Союз- 4 | 237 | - | 253 | 250 |
| Союз- 5 | - | 253 | - | ||
| Высота в пе- ригее, км | Союз- 4 | 207 | - | 201 | 209 |
| Союз- 5 | - | 211 | - | ||
| Наклонение орбиты | Союз- 4 | 51°40' | - | 51°40' | 51°40' |
| Союз- 5 | - | 51°40' | - |
На пятом витке космонавт Волынов провел ручную ориентацию корабля и включил корректирующую двигательную установку для изменения орбиты с целью встречи с кораблем «Союз-4». В результате проведенных коррекций расстояние между «Союзом-4» и «Союзом-5» 16 января уменьшилось до нескольких километров. Это позволило привести в действие автоматическую систему сближения, и в 10 час 37 мин началось сближение кораблей. В данном эксперименте «Союз-4» был «активным» кораблем. Он совершал все необходимые маневры по сближению с кораблем «Союз-5». Автоматическое сближение контролировалось Шаталовым по приборам, через оптический визир и телевизионную установку.
Когда расстояние между кораблями сократилось до 100 м, космонавты Шаталов и Волынов перешли на ручное управление и в 11 час 20 мин успешно осуществили стыковку космических кораблей. В это время корабли «Союз-4» и «Союз-5» совершали соответственно 34-й и 18-й обороты вокруг Земли и пролетали над территорией СССР. Это позволило с помощью наружных телекамер передать на Землю процессы сближения и стыковки космических кораблей. К моменту причаливания кораблей относительная скорость сближения была доведена до нескольких десятков сантиметров в секунду. При причаливании штанга стыковочного механизма корабля «Союз-4» вошла в гнездо приемного конуса корабля «Союз-5», произошел механический захват кораблей, жесткое их стягивание и соединение электрических цепей.
На околоземной орбите впервые в мире была собрана и начала функционировать экспериментальная космическая станция (рис. 1),(да какая это станция?-Хл.) состоящая из двух кабин космонавтов (1), двух орбитальных отсеков для научных исследований и отдыха (2) и двух приборноагрегатных отсеков (3) (объем полезного помещения 18 м3, вес - 12924 кг). Между жилыми отсеками была установлена телефонная связь; управление станцией можно было осуществлять из любой кабины пилота. После создания орбитальной станции была проверена ее работоспособность как единой динамической системы. Космонавт Волынов с помощью двигателей малой тяги выполнил необходимые развороты в пространстве, сориентировал станцию в заданном направлении. В управлении она была не менее послушной и маневренной, чем отдельно взятые корабли. Экспериментальный полет станции позволил решить многие практические задачи, в т. ч. организацию связи между отсеками, проверку функционирования приборов, аппаратуры, систем энергопитания, управления и ориентации орбитальной станции.
Важной задачей эксперимента после стыковки было осуществление выхода в открытый космос космонавтов Хрунова и Елисеева и последующий их переход в корабль «Союз-4». Когда корабль «Союз-5» совершал 19-й виток («Союз-4» - 35-й виток), Хрунов и Елисеев в орбитальном отсеке с помощью Волынова надели скафандры с автономными системами жизнеобеспечения.
Возвратившись в кабину космонавтов, Волынов стравил давление в орбитальном отсеке и открыл выходной люк. Орбитальная станция в этот момент пролетала над Южной Америкой. Хрунов вышел из отсека в открытый космос, осмотрелся, а затем, держась руками за поручни, начал перемещение к кораблю «Союз-4». К этому времени Шаталов открыл люк для приема космонавтов. Высунувшись по пояс из люка корабля Союз-5», Елисеев наблюдал за действиями и продвижением Хрунова и вел с ним переговоры по телефону. Когда Хрунов закончил переход, передвижение к кораблю «Союз-4» начал Елисеев, а Хрунов наблюдал за ним, находясь по пояс в орбитальном отсеке корабля «Союз-4», и поддерживал телефонную связь. Командиры кораблей Шаталов и Волынов наблюдали за действиями космонавтов с помощью оптического визира и внешних телевизионных камер, разговаривали с ними по телефону. Выход, работа в космическом пространстве и переход космонавта Елисеева происходили над территорией СССР и передавались на Землю с помощью телевизионных камер. В условиях космического пространства Хрунов и Елисеев провели осмотр стыковочных узлов, проверили возможность осуществления монтажно-демонтажных операций в космосе. Они проводили визуальные наблюдения, кино- и фотосъемку. После часового пребывания в открытом космосе космонавты перешли в корабль «Союз-4», заняли новые рабочие места рядом с командиром корабля Шаталовым и приступили к дальнейшему выполнению программы эксперимента. В соответствии с программой полета 16 января в 15 час 55 мин космические корабли «Союз-4» и «Союз-5» были расстыкованы и продолжили групповой полет. Корабль «Союз-4» приземлился в 40 км с.-з. Караганды 17 января в 9 час 53 мин. Корабль «Союз-5» совершил посадку в 200 км ю.-з. Кустаная 18 января в 11 час.
11-18 октября состоялся групповой полет пилотируемых космических кораблей «Союз- 6», «Союз-7» и «Союз - 8».
В процессе полета были выполнены следующие научно-технические задачи: проверены и испытаны бортовые системы и конструкция усовершенствованного космического корабля «Союз»; проведена дальнейшая отработка систем ручного управления, ориентации и стабилизации корабля на орбите; проведена в полете проверка средств и отработка методов автономной навигации; осуществлено взаимное маневрирование кораблей на орбитах с использованием данных автономных навигационных измерений и ручного управления для отработки пилотируемой космической системы; отрабатывалась система управления групповым полетом одновременно трех космических кораблей; испытаны различные способы сварки в условиях космического вакуума и невесомости. Обширная программа научных исследований включала: проведение наблюдений и фотографирования районов территории Советского Союза, в т. ч. хорошо изученных в геолого-географическом отношении, для разработки методики использования снимков, полученных из космического пространства при решении различных геолого-географических задач, связанных с геологическим картированием и изучением природных ресурсов Земли; исследование спектральных яркостей и контрастов поверхностей Земли в видимой области спектра (лесных массивов, пустынь, поверхностей озер, морей и океанов, снежного покрова и ледовых полей, степей и т. ц.) для выбора оптимальных условий фотографирования различных геолого-географических объектов, а также для разработки методики дешифрирования фотоматериалов, телевизионных изображений и данных спектральных измерений в целях обнаружения из космоса районов залегания полезных ископаемых; проведение наблюдений и фотографирования тайфунов, циклонов, облачных образований, снежных и ледовых полей в интересах метеорологии; спектро-фотометрирование горизонта Земли, для получения данных об аэрозольной структуре атмосферы, яркостных характеристиках облачных покровов и других оптических свойствах планеты, а также для уточнения высотной привязки яркостных профилей к истинному горизонту Земли и выявления оптических неоднородностей атмосферы; проведение астрофизических наблюдений и экспериментов: определение поляризации солнечных лучей, отраженных атмосферой; измерение освещенности, создаваемой Солнцем; эксперименты по определению истинной яркости звезд и другие эксперименты.
В полете космонавты выполнили большой объем медико-биологических исследований и экспериментов, направленных на дальнейшее изучение приспосабливаемости организма человека к факторам космического полета и прежде всего к невесомости. Медико-биологическая программа полета включала: контроль частоты дыхания и энергозатрат при выполнении ряда операций в условиях невесомости; замеры артериального давления и частоты пульса; изучение дозированной физической нагрузки на величину артериального давления; изучение влияния невесомости на вестибулярный аппарат; получение экспериментальных данных о состоянии психофизиологических функций организма человека (памяти, внимания, переключении внимания и т. п.), от которых зависит качество выполнения рабочих операций; изучение двигательных реакций, пропускной способности зрительно-двигательного анализатора и т. д.
Космический корабль «Союз-6» с экипажем в составе командира корабля Г. С. Шонина и борт-инженера, канд. тех. наук В. Н. Кубасова стартовал 11 октября в 14 час 10 мин. 12 октября в 13 час 45 мин стартовал корабль «Союз-7». Его экипаж состоял из командира корабля А. В. Филипченко, борт-инженера В. Н. Волкова, инженера-исследователя В. В. Горбатко. 13 октября в 13 час 29 мин был выведен на орбиту корабль «Союз-8»; командир корабля - В. А. Шаталов, бортинженер - А. С. Елисеев.
Экипаж корабля «Союз-8» после выведения на орбиту установил связь с экипажами кораблей «Союз-6» и «Союз-7». Затем командир корабля «Союз-8» Шаталов приступил к исполнению обязанностей командира группового полета. В первый день совместного полета «Союзов» проверялась методика и отрабатывалась техника управления полетом одновременно трех кораблей, проводилась отработка взаимодействия Центра управления полетом с наземными станциями слежения, пунктами связи и космическими кораблями. Экипажи кораблей поддерживали связь между собой и с Землей, выполняли программу научно-технических и медико-биологических исследований.
(В полёте должна была быть выполнена стыковка КК «Союз-7» и «Союз-8», КК «Союз-6» должен был фотографировать процесс стыковки. Увы, не получилось.-Хл.)
14 октября космонавты начали одновременное выполнение совместных экспериментов в различных точках околоземного космического пространства для получения более полного представления об изучаемых процессах. Экипажи кораблей «Союз-6» и «Союз-8» проводили наблюдения и фотографирование облачных образований и циклонов, Луны и звезд на фоне горизонта, а также осуществляли оценку яркости нашей планеты в сумеречной и на освещенной сторонах. Экипаж корабля «Союз-7» фотографировал районы Каспийского моря и отрабатывал элементы космической навигации. Космонавты изучали также влияние факторов космического полета на организм человека.
В этот же день экипажи всех космических кораблей провели проверку работы автоматической и ручной систем управления. Определялась возможность осуществления космонавтом ориентации корабля в сумерки и в тени Земли при использовании оптического визира.
Экипажи космических кораблей «Союз-7» п «Союз-8» осуществляли сближение кораблей, проводили взаимное наблюдение, фотографирование и киносъемку с целью определения видимости объектов на различных расстояниях. При этом исследовалась возможность обмена информацией с помощью световых индексов и визуальных оптических средств, выполнялись также медицинские исследования, отрабатывалась методика автономной навигации и ориентации визуально по звездам, проводились научные исследования и медико-биологические эксперименты.
В утренние часы 15 октября космонавты провели наблюдения отдельных участков земной поверхности в горных районах, следили за распространением облачных и вихревых образований над Тихим и Атлантическим океанами, исследовали отражательную способность лесных массивов и пустынных областей. Командиры космических кораблей по данным автономных навигационных измерений провели взаимное маневрирование с использованием ручного управления.
На корабле «Союз-6» проводились: медицинские исследования, наблюдения и фотографирование геолого-географических районов земной поверхности и развития циклонов; проверка операторской деятельности членов экипажа, оценка средств отображения информации, восприятия и двигательных реакций. Экипаж корабля «Союз-7» осуществлял контроль 5ортовых систем корабля и снятие характеристик функционирования систем ориентации и управления движением, фотографировал звездное небо в противосолнеч-юм направлении. Космонавты корабля «Союз-8» наблюдали за выполнением маневрирования и «закрутки» на Солнце корабля «Союз-7», изучали зрительную работоспособность оператора, исследовали солнечное излучение, используя специальные приборы. Затем экипажи ирабатывали технику пилотирования кораблей на «рбите. С помощью ручных систем управления и бортовых навигационных средств космонавты осуществили маневрирование космических кораблей. Корабли «Союз-7» и «Союз-8» сближались до расстояния 500 м. Космонавты через иллюминаторы наблюдали друг за другом и осуществляли связь с помощью световых индексов. Сближение кораблей «Союз-7» и «Союз-8» и их взаимное положение наблюдали и регистрировали члены экипажа корабля «Союз-6».
Во второй половине дня космонавты проводили отработку методов измерения параметров атмосферы и исследования протекающих в ней процессов. Осуществляя оперативную связь с наземными пунктами, они передавали метеорологическую информацию о состоянии облачного покрова, зарождающихся циклонов, о состоянии снежной обстановки в горных районах Советского Союза.
Были осуществлены неоднократные маневрирования на орбите, в результате которых корабли «Союз-6» и «Союз-8» поочередно сближались с кораблем «Союз-7» до расстояния нескольких сот метров. Все операции по сближению кораблей выполнялись с использованием системы ручного управления по данным бортовых автономных навигационных средств.
Полет кораблей «Союз» проходил по близким орбитам. Средние значения параметров орбит составляла: период обращения-88,6 мин, высота в апогее-225 км, высота в перигее - 200 км, наклонение - 51°,7.
Утром 16 октября космонавты продолжили выполнение научно-технических и медико-биологических исследований, проводили дальнейшую отработку способов маневрирования на орбите с использованием системы ручного управления.
Космонавты корабля «Союз-6» Шонин и Кубасов осуществили эксперименты по проведению сварочных работ в космосе. Орбитальный отсек корабля «Союз-6» был оборудован установкой «Вулкан» весом 50 кг, обеспечивающей автоматическую сварку тремя способами: сжатой дугой (низкотемпературной плазмой), электронным лучом и плавящимся электродом. Пульт управления установкой «Вулкан» был расположен в кабине космонавтов.
На 77-м витке был разгерметизирован орбитальный отсек и введена в действие сварочная аппаратура, поочередно осуществившая все три способа сварки; при этом была выполнена сварка тонколистовых конструкционных материалов (нержавеющей стали и титана); проводилась резка нержавеющей стали, титана и алюминия, а также обработка неметаллических материалов; исследовалось поведение в условиях невесомости капель жидкого металла и сварочной ванны. Экспериментами была доказана возможность использования сварки металлов плавлением в условиях невесомости и вакуума космического пространства.
На 80-м витке корабль «Союз-6» осуществил сход с орбиты и в 12 час 52 мин приземлился в 180 км с.-з. Караганды.
Экипажи кораблей «Союз-7» и «Союз-8» в соответствии с программой полета продолжали выполнение научно-технических и медико-биологических экспериментов и исследований.
Корабль «Союз-7» закончил космический полет также на 80-м витке и приземлился 17 октября в 12 час 26 мин в 155 км с.-з. Караганды.
18 октября на 79-м витке полета, в период, когда корабль «Союз-8» находился вне зоны радиовидимости с наземных пунктов Советского Союза, был проведен эксперимент по связи космического корабля с Центром управления полетом через н.-и. судно и спутник «Молния-1». Сообщения Центра управления передавались в систему «Орбита», затем на ИСЗ «Молния-1» и через находившееся в Атлантическом океане судно «Космонавт Владимир Комаров» экипажу корабля «Союз-8».
Эксперимент прошел успешно. Он позволил существенно увеличить время связи наземных станций с космическим кораблем.
2.Члены экипажей советских космических кораблей «Союз-6», «Союз-7» и «Союз-8»: В.Шаталов, В.Горбатко, В.Кубасов, А.Филипченко, А.Елисеев, В.Волков, Г.Шонин (сентябрь 1969 г.)
Полет корабля «Союз-8» был завершен 18 октября, в 12 час 10 мин, в 145 км севернее Караганды. Следует отметить, что в групповом полете космических кораблей «Союз-6», «Союз-7» и «Союз-8» было выполнено более 30 маневров на орбите с использованием системы ручного управления.
Результаты полетов космических кораблей «Союз» имеют важное значение для дальнейшего совершенствования космической техники и будут использованы для развития полетов пилотируемых космических кораблей и создания орбитальных станций научного и народнохозяйственного назначения.
5 и 10 января к планете Венера были запущены автоматические межпланетные станции (АМС) «Венера - 5» и «Венера - 6», которые 16 и 17 мая достигли Венеры и выполнили глубинное зондирование ее атмосферы. В результате были уточнены измерения химического состава и параметров атмосферы, полученные впервые АМС «Венера-4», исследованы более глубокие ее слои. На поверхность планеты были доставлены вымпелы Советского Союза с барельефом В.И. Ленина и гербом СССР (рис. 2). АМС «Венера-5» и «Венера-6» (рис. 3) аналогичны по конструкции и напоминают своих предшественниц - станции «Венера-2», «Венера-3» и «Венера-4». Станции состояли из двух основных частей - орбитального отсека и спускаемого аппарата, вес каждой станции 1130 кг.
Спускаемый аппарат станции (рис. 4), предназначавшийся для проведения комплекса научных исследований в атмосфере Венеры, выполнен в форме, близкой к сфере диаметром примерно 1 м. Вес аппарата 405 кг.
В конструкцию и состав аппаратуры спускаемых аппаратов станций «Венера-5» и «Венера-6» был внесен ряд изменений и усовершенствований для повышения точности измерений химического состава, параметров атмосферы и соответствующих им высот, а также увеличения глубины зондирования атмосферы. В результате предпринятых мер стало возможным производить измерения параметров атмосферы Венеры в диапазоне внешних давлений от 0,5 до 25-27 атм. Для сокращения продолжительности спуска аппарата в атмосфере была в несколько раз уменьшена площадь основного парашюта, по сравнению с АМС «Венера-4». Купол парашюта был изготовлен из специальной термостойкой ткани, работоспособной при температурах окружающей среды свыше 500°С.
Существуют интервалы времени - «окна запуска», когда взаимное расположение планет Земля и Венера позволяет вывести станцию на траекторию перелета при сравнительно небольших затратах энергии. Такое взаимное расположение повторяется примерно через 584 суток. Благоприятный период для запусков АМС «Венера-5» и «Венера-6» составлял около месяца и приходился в 1969 г. на январь. Были выбраны даты стартов - 5 и 10 января. Продолжительность перелета для этих дат стартов составила соответственно 131 сутки и 127 суток, поэтому при стартах автоматических станций с интервалом в 5 суток они должны были достигнуть Венеры с интервалом в 1 сутки. АМС «Венера-5» и «Венера-6» выводились на межпланетную траекторию с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли. Станция «Венера-5» стартовала с геоцентрической орбиты 5 января 1969 г. в 10 час 47 мин, когда она находилась над территорией Африки. Двигатель последней ступени ракеты-носителя проработал 228 сек и сообщил станции приращение скорости около 3,6 км/сек, в результате полная скорость станции относительно Земли в конце участка выведения составляла более 11 км/сек. Выведение «Венеры-6» на межпланетную траекторию осуществлялось по аналогичной схеме. Требования к точности выведения на расчетную траекторию были исключительно высокими.
При ошибке в величине скорости 1 м/сек, т. е. менее 0,01% от полной скорости, промах составляет ок. 70 тыс. км. Не менее жесткие требования предъявлялись к моменту старта с геоцентрической орбиты и к ориентации вектора тяги двигателя в процессе выведения.
Как показала обработка данных траекторных измерений, станции «Венера-5» и «Венера-6» были выведены на межпланетные траектории с высокой точностью: отклонения действительной траектории от расчетной в районе Венеры составляли 25 тыс. км (для станции «Венера-5») и 150 тыс. км (для станции «Венера-6»).
Полет «Венеры-5» и «Венеры-6» обеспечивался средствами бортового и наземного радиокомплекса. Приемные устройства Центра дальней космической связи осуществляли уверенный прием сигналов на всех этапах полета автоматических станций: всего со станцией «Венера-5» было проведено 73 сеанса связи, со станцией «Венера-6» - 63 сеанса. Сеансы связи проводились как по командам с Земли, так и по командам от бортового программно-временного механизма.
Для обеспечения попадания автоматических станций на Венеру, а также выбора времени подлета к планете и района входа в ее атмосферу были проведены коррекции траекторий автоматических станций. Траектории следовало скорректировать таким образом, чтобы момент подлета станций к Венере попал в интервал времени радиовидимости планеты с Центра дальней космической связи. Район входа в атмосферу Венеры выбирался с учетом того, что диаграммы излучения антенн спускаемых аппаратов при их снижении на парашютах должны быть направлены на Землю. Наиболее благоприятный район входа станций в атмосферу Венеры лежит в центре видимого с Земли диска планеты.
Перед проведением коррекции на борт станций были переданы расчетные значения углов разворота осей каждой станции в пространстве и величины импульсов скорости, которые должны быть реализованы корректирующими двигателями. Ориентация станций осуществлялась по Солнцу и Сириусу. Система управления обеспечивала заданную ориентацию, включала корректирующий двигатель, а затем выключала его после отработки корректирующего импульса.
Коррекция траектории полета «Венеры-5» была проведена 14 марта 1969 г., когда станция находилась на расстоянии около 15,525 млн. км от Земли; при этом станции был сообщен корректирующий импульс величиной 9,2 м/сек. Коррекция траектории полета «Венеры-6» была проведена 16 марта 1969 г., когда станция находилась на расстоянии около 15,535 млн. км от Земли, при этом величина корректирующего импульса составляла 37,4 м/сек. Точность реализации корректирующих импульсов была достаточно высокой и составила соответственно 1 и 3 см/сек.
Во время перелета обе станции проводили измерения, связанные с исследованием межпланетного и околопланетного космического пространства. Были получены новые данные о структуре потоков плазмы («солнечного ветра») вблизи Венеры. При приближении к планете были зарегистрированы изменения этих потоков, характерные для области обтекания Венеры «солнечным ветром». Как и ожидалось, фронт изменения потоков плазмы наблюдался на расстоянии примерно 28 тыс. км от поверхности планеты (станция «Венера-4» опустилась на ночную сторону планеты, но ближе к терминатору, поэтому она пересекла этот фронт на расстоянии около 19 тыс. км от поверхности планеты).
С помощью фотоэлектрических фотометров для измерения рассеянного ультрафиолетового излучения было зарегистрировано возрастание интенсивности излучения в линии атомарного водорода по мере приближения станций к планете. Первые признаки наличия водородной короны наблюдались начиная с расстояния 25 тыс. км от центра планеты, а на расстоянии около 10 тыс. км плотность водородной короны оказалась равной примерно 100 атомам в см3. Эти результаты подтверждают и дополняют измерения водородной короны планеты, выполненные станцией «Венера-4». Подлет к Венере осуществлялся с теневой стороны относительно Солнца; место входа станций в атмосферу находилось на ночной стороне планеты на расстоянии примерно 2700 км от линии терминатора. Расстояние между точками входа двух станций составило ок. 300 км. Отделение спускаемых аппаратов станций «Венера-5» и «Венера-6» произошло перед входом в атмосферу на расстоянии 37 тыс. км и 25 тыс. км от планеты соответственно. Спускаемые аппараты станций вошли в атмосферу Венеры со скоростью 11,18 км/сек под углами 62- 65° к местному горизонту; это произошло 16 мая в 9 час 01 мин (спускаемый аппарат станции «Венера-5») и 17 мая в 9 час 05 мин (спускаемый аппарат станции «Венера-6»).
На участке аэродинамического торможения, когда скорость снижения спускаемых аппаратов уменьшилась примерно до 210 м/сек, были автоматически введены в действие парашютные системы, включились радиопередатчики и раскрылись антенны радиовысотомеров, после чего начались научные измерения и передача данных на Землю. За время снижения спускаемых аппаратов в атмосфере Венеры связь с ними была устойчивой; сеанс радиосвязи с «Венерой-5» продолжался 53 мин, с «Венерой-6» - 51 мин.
На спускаемых аппаратах автоматических станций были установлены следующие научные приборы: газоанализаторы для исследования состава атмосферы, система датчиков давления и температуры, плотномеры для измерения плотности атмосферы и фотоэлементы для измерения освещенности.
Газоанализатор представлял собою миниатюрную химическую лабораторию, которая автоматически, с определенной последовательностью, производила все химические операции, необходимые для анализа газового состава атмосферы. Определялось содержание углекислого газа, азота вместе с инертными газами, кислорода и воды; приборы были полностью автономными и управлялись по командам от бортового программно-временного механизма: в определенные моменты проводился отбор пробы атмосферы, включалось и выключалось электропитание на различных химических анализаторах, запоминалась информация о результатах измерений.
Таблица 2
мосферы Венеры
|
Забор проб для анализа газового состава атмосферы производился дважды на каждом спускаемом аппарате. Первый анализ состава атмосферы на спускаемом аппарате станции «Венера-5» был осуществлен вскоре после раскрытия основного парашюта, когда давление атмосферы составляло около 0,6 атм, а температура - ок. 25°С. Второй раз состав был исследован при давлении около 5 атм и температуре около 150°С. Первый анализ газового состава атмосферы на спускаемом аппарате «Венеры-6» был проведен при давлении около 2 атм и температуре приблизительно 85°С, второй - при давлении 10 атм и температуре 225°С. Результаты анализа приведены в табл. 2.
Система датчиков для измерения давления и температуры состояла из манометров анероидного типа и термометров сопротивления. Взаимное перекрытие диапазонов измерений обеспечивало возможность контроля правильности измерений и высокую надежность показаний приборов. Для измерения плотности использовался плотномер камертонного типа. За время спуска каждого аппарата на парашюте было выполнено свыше 70 измерений давления и свыше 50 измерений температуры. На участках атмосферы, где спускаемые аппараты станций «Венера-5» и «Венера-6» произвели измерения, температура изменялась приблизительно от 25 до 320°С, а давление - от 0,6 до 27 атм. Профиль изменения температуры по высоте в интервале измерений мало отличается от адиабатического.
Для измерения освещенности использовались фотоэлектрические датчики, рассчитанные на регистрацию излучений в видимой и близкой инфракрасной области спектра с пороговой чувствительностью 0,5 вт/м2; это значение примерно соответствует освещенности на Земле в сумерки. Датчики не зарегистрировали освещенности атмосферы Венеры выше порогового уровня; исключение составляет одно показание, отмеченное аппаратом станции «Венера-5», приблизительно за 4 мин до прекращения радиосвязи и соответствующее уровню около 25 вт/м2. В дальнейшем предстоит проанализировать, является ли это показание датчика случайным или оно связано с каким-то атмосферным явлением.
Оба спускаемых аппарата были снабжены радиовысотомерами дециметрового диапазона, которые определяли значения расстояний до поверхности планеты в процессе спуска.
На основе результатов измерений температуры, давления и химического состава были рассчитаны участки снижения аппаратов в атмосфере Венеры, на которых проводились измерения параметров атмосферы от моментов раскрытия основных парашютов. Разности между значениями высот, зарегистрированных радиовысотомерами, хорошо согласуются с расчетными участками снижения, вычисленными двумя независимыми методами: по скорости снижения спускаемого аппарата на парашюте и из условия гидростатического равновесия атмосферы. Участок измерений параметров атмосферы для спускаемого аппарата «Венеры-5» составлял 36,7 км, а для аппарата «Венеры-6» - 34,2 км.
Высоты, зарегистрированные радиовысотомерами автоматических станций «Венера-5» и «Венера-6» при одинаковых значениях температуры и давления, различаются в среднем на 13 км. Этот результат должен быть подвергнут дополнительному изучению. Одним из предположений, объясняющим указанное различие, могло бы быть существование заметных неровностей рельефа поверхности Венеры в областях спуска аппаратов, отстоящих друг от друга на несколько сотен километров. Из сопоставления данных измерений температуры и давления при помощи АМС «Венера-5» и «Венера-6» и американского аппарата «Маринер-5» следует, что «Маринер-5» осуществил измерения до высоты 38 км (предельной для использованного метода радиопросвечивания), а «Венера-5» и «Венера-6» завершили измерения на высоте ок. 20 км над средним уровнем поверхности, определяемым как среднее арифметическое по данным измерений высоты на «Венере-5» и «Венере-6». Если предположить, что до поверхности планеты температура изменяется по адиабатическому закону, то можно получить оценки давления и температуры на уровне средней поверхности Венеры. Расчеты показывают, что в этом случае на уровне средней поверхности должны быть Т = 770°К и р = 100 атм. Возможные отклонения от средних значений за счет предельных изменений высоты на ±7 км составляет ±60°K по температуре и +40 атм по давлению. Полученные значения могут несколько измениться в зависимости от условий в приповерхностном слое атмосферы Венеры.
Следует отметить, что в ходе предварительной обработки результатов измерений станции «Венера-4» было сделано предположение, что измерение параметров атмосферы производилось до поверхности планеты (см. Ежегодник БСЭ, 1968 г., стр. 508). При дальнейшем, более глубоком анализе результатов зондирования атмосферы станцией «Венера-4», а также при совместной обработке данных радиоастрономических и радиолокационных исследований Венеры и измерений американского аппарата «Маринер-5» были высказаны соображения о том, что у поверхности Венеры могут быть более высокие давления и температуры. Это согласовалось с возможной неоднозначностью показаний радиовысотомера станции «Венера-4», которая допускала соответствие одному измерению двух значений высоты, различающихся примерно на 30-40 км. В связи с этим появились предположения, что спускаемый аппарат станции «Венера-4» мог прекратить измерения, не достигнув поверхности. В этом случае внешнее давление атмосферы, превысив предельную для прочности аппарата величину, могло вдавить верхнюю крышку приборного контейнера и нарушить тем самым целостность приборов радиокомплекса, в связи с чем на оставшемся участке спуска станции «Венера-4» измерения не были получены. Сопоставление данных измерений аппаратами «Венера-4», «Венера-5», «Венера-6» и «Маринер-5» свидетельствует, что «Венера-4» измерила давление до 35 км и температуру до 26 км.
13 июля в 5 час 55 мин был произведен старт многоступенчатой ракеты-носителя с автоматической станцией (АС) «Луна - 15» на борту. Станция «Луна-15» отличалась от АС «Луна-9» и «Луна-13», совершивших мягкую посадку на Луну в 1966 г. (см. Ежегодник БСЭ, 1967 г., с. 496, 497, 499), возможностью осуществления посадки в различных районах лунной поверхности за счет изменения селеноцентрической орбиты. Первоначально АС «Луна-15» была выведена на орбиту ИСЗ, затем последняя ступень ракеты перевела станцию на траекторию полета к Луне. В целях обеспечения вывода станции на заданную траекторию искусственного спутника Луны (ИСЛ) 14 июля была проведена коррекция траектории полета. При подлете к Луне АС «Луна-15» 17 июля была сориентирована в космическом пространстве и в 13 часов, когда станция находилась над обратной стороной Луны, была включена двигательная установка для уменьшения скорости движения. В результате выполненного маневра «Луна-15» перешла на расчетную окололунную орбиту. 19 июля в 16 час 08 мин была проведена первая коррекция селеноцентрической орбиты. После коррекции орбита имела следующие параметры: высота в апоселении 221 км, высота в периселении - 95 км, наклонение орбиты к плоскости лунного экватора - 126°, период обращения 2 час 03,5 мин. Вторая коррекция была проведена 20 июля в 17 час 16 мин. В результате АС «Луна-15» стала обращаться по селеноцентрической орбите с параметрами: высота в апоселении - 110 км, высота в периселении - 16 км, наклонение 127°. Оборот вокруг Луны станция совершала за 1 час 54 мин. Еще раз двигательная установка была включена 21 июля в 18 час 47 мин. Станция «Луна-15» начала спуск на Луну и достигла ее поверхности в заданном районе. Работа со станцией закончилась в 18 час 51 мин. (Точнее- АС разбилась при посадке. А должна была привезти грунт с Луны раньше американцев-Хл.) Во время полета АС «Луна-15» по орбите ИСЛ были проведены научные исследования Луны и окололунного пространства. Эксперимент позволил получить важные опытные данные о работе конструкций и бортовых систем нового космического аппарата.
8 августа в космический рейс с облетом Луны и возвращением на Землю стартовала третья станция новой серии «Зонд» - АС «Зонд-7». Основной целью запуска являлось проведение широкого круга технических экспериментов по отработке усовершенствованных систем, аппаратуры и конструкции станции: систем управления движением с использованием бортовой электронно-вычислительной машины, обеспечивающей применение для управления оптимальных законов на всех этапах полета станции; системы астроориентации бортовой аппаратуры дальней радиосвязи для приема и передачи информации со станции и определения параметров траектории полета; телеметрической системы контроля функционирования систем станций; средств радиационной защиты космических кораблей и контроля доз радиации внутри спускаемого annapата и т. д.
Программа научных исследований во время полета станции включала проведение измерений физических характеристик космического и окололунного пространства и Луны, цветное фотографирование 3eмли и Луны.
Схема полета АС «Зонд-7» (рис. 5) аналогична схеме полета АС «Зонд-6». После запуска многоступенчатой ракеты-носителя станция вместе с последней ступенью ракеты была выведена на орбиту ИСЗ. На промежуточной орбите ракетно-космический комплекс (станция и ступень ракеты) осуществил ориентацию в пространенстве с последующей стабилизацией, после чего произошло включение двигателя ступени. Станции была сообщена скорость ок. 11 км/сек и она, отделившись от ступени, направилась к Луне. В тот же день, 8 августа с 8 час 52 мин до 9 час 26 мин, в период нахождения станции «Зонд-7» над Каспийским морем, с расстояний примерно 70 000 км проводилось фотографировали нашей планеты. Во время фотографирования ось фотоаппарата совпадала с направлением на центр Земли. 9 августа, когда расстояние от Земли до станции равнялось ~260 000 км, была выполнена коррекция траектории полета. В результате осуществленного маневра АС «Зонд-7» перешла на новую траекторию и 11 августа совершила облет Луны. Во время полета в районе Луны были проведены два сеанса фотографированиия и научные измерения физических характеристик Луны и окололунного пространства. Первый сеанс фотографирования лунной поверхности начался в 5 час 28 мин и продолжался 10 мин. В этот период станция находилась на расстоянии ~10 000 км от района Океана Бурь. Примерно через час после окончания предыдущего сеанса, за несколько минут до входа АС «Зонд-7» в радиотень Луны, начался сеанс фотографирования обратной стороны Луны, во время которого оптическая ось фотоаппарата была направлена на центр Земли. Фотографирование производилось с высоты 2 000 км от лунной поверхности и продолжалось до момента прохождения станцией «Зонд-7» перицентра орбиты. В начале фотографирования были получены снимки Земли, постепенно заходящей за горизонт Луны.
После облета Луны станция направилась к Земле, Для обеспечения расчетной трассы полета с посадкой в заданном районе планировалось проведение трех коррекций траектории: одна коррекция на участке полета к Луне, две другие на участке возвращения на Землю.
Первая коррекция была выполнена с большой точностью, что позволило отказаться от проведения очередной коррекции. Вторая коррекция обеспечила точное попадание станции в расчетный коридор входа в атмосферу. АС «Зонд-7» подлетела к Земле 14 августа. Перед входом в атмосферу произошло отделение спускаемого аппарата от приборного отсека. Используя аэродинамическую подъемную силу, спускаемый аппарат совершил управляемый спуск с двумя погружениями в атмосферу, погасил при этом скорость от величины примерно 11 км/сек до 200 м/сек и вышел в район посадки. На высоте 7,5 км была введена в действие парашютная система, а непосредственно перед приземлением включились двигатели и аппарат совершил мягкую посадку, полностью выполнив программу полета.
В соответствии с программой сотрудничества социалистических стран в области исследования и использования космического пространства 14 октября был произведен запуск спутника Земли «Интеркосмос - 1». Целью эксперимента являлось исследование ультрафиолетового и рентгеновского излучений Солнца в условиях спокойного Солнца и во время вспышек, изучение спектрального состава и поляризации рентгеновского излучения Солнца во время вспышек, а также определение местоположения источников излучения и исследование влияния указанных излучений на структуру верхней атмосферы Земли.
Одновременно с измерениями на ИСЗ «Интеркосмос-1» обсерватории НРБ, ВНР, ГДР, ПНР, СРР, СССР и ЧССР проводили радиоастрономические, ионосферные и оптические наблюдения по согласованной программе.
ИСЗ «Интеркосмос-1» (рис. 6) создан на базе одной из модификаций унифицированного спутника серии «Космос», используемого для изучения Солнца (см. Ежегодник БСЭ, 1968 г., стр. 510, 511). Научная аппаратура ИСЗ «Интеркосмос-1» была разработана и изготовлена в СССР, ЧССР и ГДР и включала в себя следующие приборы: рентгеновский поляриметр (СССР) для поиска возможной поляризации рентгеновского излучения солнечных вспышек с диапазоном измерения 0,6- 0,8 Ằ; рентгеновский спектрогелиограф (СССР) для получения гелиограмм в диапазоне длин волн 1,7 - 15 Ằ как в условиях спокойного Солнца, так и при вспышках на Солнце, методом сканирования, диска Солнца (прибор обеспечивает изучение структуры и определения размеров области вспышек и долгоживущих активных областей короны); оптический фотометр (ЧССР) для исследования излучения Солнца в оптическом диапазоне длин волн 4500 Ằ и 6100 Ằ и изучения оптических эффектов, вызываемых слоем высотного аэрозоля в атмосфере Земли (прибор позволяет исследовать горизонтальную прозрачность атмосферы и фотометрический профиль высоких слоев атмосферы); рентгеновский фотометр (ЧССР) для исследования мягкого и жесткого рентгеновского излучения Солнца в нескольких участках спектра; Лайман-альфа фотометр (ГДР) для измерения излучения Солнца в линии Лайман-альфа (1215,6 Ằ) при различных условиях солнечной активности, особенно для исследования быстрых вариаций этого излучения, с разрешающей способностью по времени 0,5 сек (во время входа спутника в тень Земли и выхода из нее, при просвечивании всей толщи атмосферы «в профиль» прибор позволяет при спокойных условиях на Солнце измерить и степень поглощения этого излучения атмосферой Земли на различных высотах от поверхности); специальный передатчик (ГДР) для оперативной передачи данных, регистрируемых Лайман-альфа фотометром и рентгеновским фотометром, а также контрольным счетчиком (для контроля уровня помех от частиц радиационного пояса), с целью сопоставления результатов измерений на спутнике с данными, получаемыми в наземных обсерваториях.
25 декабря состоялся запуск ИСЗ «Интеркосмос-2» (рис. 7). Целью эксперимента являлось исследование характеристик ионосферы Земли: концентраций электронов и положительных ионов, а также электронной температуры вблизи спутника и средней концентрации электронов между спутником и наземными приемными станциями. На борту ИСЗ «Интеркосмос-2» была установлена научная аппаратура, изготовленная в ГДР и СССР по техническим заданиям, разработанным учеными НРБ, ГДР, СССР и ЧССР.
Одновременно с измерениями на ИСЗ «Интеркосмос-2» обсерватории НРБ, ВНР, ГДР, Республики Куба, ПНР, СРР, СССР и ЧССР проводили ионосферные наблюдения и прием сигналов от установленного на спутнике радиопередатчика «Маяк» по согласованной программе.
26 марта и 6 октября были запущены метеорологические спутники Земли «Метеор». Основной задачей запуска спутников являлось получение метеорологической информации, необходимой для использования в оперативной службе погоды. Метеорологическая аппаратура ИСЗ «Метеор» обеспечивает получение изображений облачности, снежного и ледового покровов на освещенной и теневой сторонах Земли и измерение потоков радиации, отражаемых и излучаемых Землей и атмосферой.
В состав бортовой служебной аппаратуры ИСЗ «Метеор» входят: электромеханическая система обеспечения постоянной ориентации спутника на Землю, энергетическая установка с системой ориентации панелей солнечной батареи на Солнце, радиосистема для точного измерения элементов орбиты и радиотелеметрическая система для передачи на Землю метеорологической информации и данных о работе бортовых систем.
11 апреля и 22 июля были осуществлены запуски очередных спутников связи «Молния-1» для обеспечения эксплуатации системы дальней телефонно-телеграфной радиосвязи и передачи программ Центрального телевидения на пункты сети «Орбита».
В 1969 г. продолжалось ракетное зондирование атмосферы и запуски спутников серии «Космос»; в течение года было запущено 55 спутников (см. таблицу).
| № пп |
Дата запуска |
Название аппарата |
Высота в апогее (апоселе- нии) км |
Высота в перигее (перисе- лении) км |
Наклонение орбиты к плоскости экватора |
Период обращения мин |
Частоты радиопередатчиков мгц Примечания |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
5 января 10 января 12 января 14 января 15 января 23 января 7 февраля 25 февраля 26 февраля 5 марта |
Венера-5 Венера-6 Космос-263 Союз- 4 Союз- 5 Космос-264 Космос-265 Космос-266 Космос-267 Космос-268 |
_ _ 346 225 230 330 485 358 346 2186 |
_ _ 205 173 200 219 283 208 210 219 |
_ _65°4 51°40' 51°40' 70° 71° 72°,9 65° 48°4 |
_ _ 89,8 88,25 88,7 89,7 91,9 89,9 89,9 109,2 |
922,763 922,763 19,995 20,008 15,008 19,150 - 19,995 19,995 - |
| 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | 5 марта 6 марта 15 марта 17 марта 22 марта 24 марта 26 марта 28 марта 4 апреля 4 апреля |
Космос-269 Космос-270 Космос-271 Космос-272 Космос-273 Космос-274 «Метеор» Космос-275 Космос-276 Космос-277 |
558 350 342 1220 356 323 713 805 410 494 |
526 205 200 1195 205 213 644 284 214 280 |
74° 65°,4 65°,4 74° 65°,4 65° 81°,2 71° 81°,4 71° |
95,3 89,8 89,7 109,35 89,9 89,6 97,9 95,2 90,4 92 |
- 19,995 19,995 - 19,995 19,995 - - 19,995 - |
| 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
9 апреля 11 апреля 15 апреля 23 апреля 13 мая 20 мая 27 мая 29 мая 3 июня 15 июня |
Космос-278 Молния-1 Космос-279 Космос-280 Космос-281 Космос-282 Космос-283 Космос-284 Космос-285 Космос-286 |
338 39700 280 272 317 343 1539 308 518 349 |
203 470 194 206 194 209 210 207 279 206 |
65° 65° 51°,8 51°,6 65°,4 65°,4 82° 51°,8 71° 65°,4 |
89,7 11 час 53 мин 89,1 89,1 89,4 89,8 102,1 89,5 92,2 89,8 |
19,995 - 19,995 19,995 19,995 19,995 - 19,995 - 19,995 |
| 31 32 33 34 |
24 июня 27 июня 10 июля 13 июля |
Космос-287 Космос-288 Космос-289 Луна-15 |
268 281 350 110 |
190 201 200 16 |
51°, 8 51°,8 65°,4 127° |
89,0 89,2 89,8 1 час 54 мин |
19,995 19,995 19,995 Выведена на селеноцентричес- кую орбиту 17 июля, достигла поверхности Луны 21 июля |
| 35 36 37 38 |
22 июля 22 июля 6 августа 8 августа |
Космос-290 Молния-1 Космос-291 Зонд-7 |
352 39540 574 - |
200 520 153 - |
65°, 4 64°,9 62°,3 - |
89,8 11 час 51 мин 91,5 - |
19,995 - - Станция облетела Луну и воз- вратилась на Землю 14 августа |
| 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 |
14 августа 16 августа 19 августа 22 августа 29 августа 2 сентября 15 сентября 18 сентября 23 сентября 24 сентября 6 октября 11 октября |
Космос-292 Космос-293 Космос-294 Космос-295 Космос-296 Космос-297 Космос-298 Космос-299 Космос-300 Космос-301 Метеор Союз-6 |
786 270 348 500 322 334 212 311 208 307 690 223 |
747 208 202 282 211 211 140 214 190 197 630 186 |
74° 51°,8 65°,4 71° 65° 72°,9 50° 65° 51°,5 65°,4 81°,2 51°,7 |
99,9 89,1 89,8 92 89,6 89,7 - 89,5 88,24 89,4 97,7 88,36 |
- 19,995 19,995 - 19,995 19,995 - 19,995 - 19,995 - - |
| 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 |
12 октября 13 октября 14 октября 17 октября 18 октября 21 октября 22 октября 24 октября 24 октября 4 ноября |
Союз-7 Союз-8 «Интеркосмос-1» Космос-302 Космос-303 Космос-304 Космос-305 Космос-306 Космос-307 Космос-308 |
226 223 640 340 492 774 205 332 2178 422 |
207 205 260 202 282 747 193 208 220 281 |
51°, 7 51°, 7 48°,4 65°,4 71° 74° 51°,5 65° 48°,4 71° |
88,6 88,6 93,3 89,7 91,9 99,9 - 89,7 109,1 91,3 |
- - - 19,995 - - - 19,995 - - |
| 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 |
12 ноября 15 ноября 24 ноября 24 ноября 3 декабря 11 декабря 20 декабря 23 декабря 23 декабря 25 декабря |
Космос-309 Космос-310 Космос-311 Космос-312 Космос-313 Космос-314 Космос-315 Космос-316 Космос-317 «Интер- космос-2» |
384 347 496 1187 276 491 556 1650 302 1200 |
203 208 284 1145 204 282 521 154 209 206 |
65°,4 65° 71° 74° 65°,4 71° 74°,06 49°,5 65°,4 48°,4 |
90,1 89,8 92 108,6 89,1 91,9 95,3 102,7 89,4 98,5 |
- 19,995 - - 19,995 - - - - - |
Искусственные спутники Земли (ИСЗ)
В 1969 г. за рубежом были выведены на орбиты 471 ИСЗ, в т. ч. 43 американских [два - OSO, три - серии INTELSAT, один - «Такомсат», один - ESSA, один -«Аполлон», четыре - серии OV-1, один - «Нимбус», один - «Секор», три - серии OV-5, два - NDS, один - OGO, один - «Эксплорер» (IMP), один -«Биос», один - ATS, 20 - секретных спутников военного назначения], один канадский (ISIS), один западногерманский («Ацур»), один англо-американский (для английской военной системы связи «Скайнет») и один, разработанный организацией ESRO («Борей»). Последние четыре спутника запущены американскими ракетами-носителями.
1 Возможно, что эта цифра больше: согласно неофициальным сообщениям, 30 сентября (табл., № 42) одной ракетой было запущено несколько спутников.
Основные сведения об орбитах перечисленных ИСЗ помещены в таблице. Ниже дается описание некоторых из них.
OSO-V, OSO-VI (табл., № 1, 37). По конструкции в основном аналогичны предыдущим спутникам OSO (см. Ежегодник БСЭ 1968 г., с. 516).
INTELSAT-3C (табл., № 6). Третий из спутников этой серии (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 506), выведен в феврале на близкую к стационарной орбиту (см. табл.) над Тихим океаном в точке 172°,3 в. д., а в июне перемещен по орбите в заданную точку (62°,5 в. д.) над Индийским океаном.
INTELSAT-3D (табл., № 23). Заменил в системе связи спутник INTELSAT-3C. Выведен на близкую к стационарной орбиту над Тихим океаном в точке 175°,4 в.д.
INTELSAT-3E (табл., № 35). Спутник предполагалось вывести на стационарную орбиту над Атлантическим океаном, однако он остался на нерасчетной переходной орбите (см. табл.) и в системе связи использован быть не может.
«Такомсат I» (табл., № 7) Экспериментальный тактический связной спутник (Tactical Communication Satellite). Корпус спутника цилиндрической формы (высота 3 м, диаметр 2,9 м), на нем смонтированы 60 000 солнечных элементов, обеспечивающих мощность до 1 квт. На орбите стабилизируется вращением. Антенный блок смонтирован на вращающейся в противоположную сторону платформе, что обеспечивает постоянную направленность антенн на Землю. Выведен на близкую к стационарной орбиту над Галапагосскими островами (Тихий океан).
OV-1-17; OV-1-18; OV-1-19 (табл., № 11, 12, 13). Исследовательские спутники (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 504). Запущены вместе одной ракетой «Атлас F», которая также вышла на орбиту (без стартовых двигателей) и получила обозначение OV-1-17A1.
ISIS-1 (табл., № 3). Канадский спутник, предназначенный для исследования ионосферы и верхних слоев атмосферы. Корпус спутника (рис. 1) имеет форму многогранника (высота 0,7 м, максимальный поперечный размер 1,27 м), к нему крепятся две развертываемые в космосе антенны длиной 19 и 73 м для зондирования ионосферы, четыре антенны для телеметрической информации и приема команд, четыре рамочные антенны для радиомаяков и антенна для ионосферных зондов. На орбите стабилизируется вращением. На борту установлены приборы: высокочастотный ионосферный зонд; ионосферный зонд, работающий на шести фиксированных частотах; детекторы для регистрации радиошумов в верхних слоях атмосферы; приемник излучений очень низкой частоты, возникающих при вспышках молнии; детекторы энергетических частиц; цилиндрический электростатический зонд для измерения электронной температуры и концентрации; ионный масс-спектрометр для идентификации типа положительно заряженных частиц; сферический электростатический зонд для измерения температуры и концентрации положительно заряженных частиц; спектрометр для регистрации электронов, порождающих полярные сияния; радиомаяк. Пять из этих приборов разработаны в Канаде, остальные - в США. Информация передается по команде в реальном масштабе времени или с записи. Источник электропитания - 11 000 солнечных элементов и буферные батареи.
ESSA-IX (табл., № 8). Запущен в связи с тем, что на спутнике ESSA-VIII (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с.505) отказала одна из двух телевизионных камер. По форме и размерам аналогичен предыдущим спутникам. Это - последний из серии спутников TOS2 в метеорологической системе, предусматривающей одновременное нахождение на орбитах не менее двух спутников: одного с двумя камерами APT, другого с двумя камерами AVCS. В дальнейшем они должны быть заменены усовершенствованным спутником ITOS (Improved TOS), оснащенным всеми четырьмя камерами.
1К серии OV-1 причислена условно.
2 Tiros Operational Satellite - эксплуатационный спутник «Тирос».
«Нимбус III» (табл., № 18). Метеорологический спутник, по конструкции аналогичен «Нимбусу II» |см. Ежегодник БСЭ 1967 г., с. 505), но имеет отличия в бортовом оборудовании. Основная задача запуска - испытания приборов для перспективных метеорологических спутников. На борту установлены приборы: инфракрасный интерференционный спектрометр IRIS llnfra Red Interferometer Spectrometer) для исследования вертикального распределения температур, а также содержания водяных паров и озона в атмосфере; спутниковый инфракрасный спектрометр SIRS (Satellite Infra Red Spectrometer) для исследования вертикального температурного профиля атмосферы и температуры поверхности Земли; инфракрасный радиометр HRIR для получения изображений в ночное и дневное время (на «Нимбусе I» и «Нимбусе II» такой прибор работал только ночью); инфракрасный радиометр MRIR для определения альбедо и наблюдения за развитием итормов; детектор ультрафиолетовой энергии Солнца MUSE (Monitor Ultraviolet Solar Energy); система с камерой, имеющей диссектор с полупрозрачным катодом IDCS (Image Dissector Camera System), для непрерывного получения телевизионных изображений в дневное время; система запросов, регистрации и определения местоположения IRLS (Interrogation, Recording and Location System) для получения метеорологических и океанографических данных, а также для определения положения движущихся станций (на шарах-зондах, самолетах). Информация передается телеметрической системой HDRSS1 по команде с Земли. Система электропитания - солнечные элементы (211 вт) и две радиоизотопные энергетические установки SNAP-19 мощностью по 50 вт.
1 High Data Rate Storage System-система с высокой скоростью накопления данных.
«СекорХIII» (табл., № 19). Геодезический спутник; о запуске «Секора IX» см. Ежегодник БСЭ 1968 г., с. 518; спутники «Секор X» (запуск 18 мая 1968 г.), «Секор XI» и «Секор XII» (запуск 16 августа 1968 г.) на орбиты не вышли.
OV-5-5, OV-5-6, OV-5-9 (табл., № 24-26). Исследовательские спутники (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 504).
NDS-IX, NDS-X (табл., № 27, 28). Назначение, как и предыдущих спутников этой серии (см. Ежегодник БСЭ 1968 г., с. 516).
OGO-VI (табл., № 30). Спутник для геофизических исследований. На корпусе имеется несколько стержней, на которых смонтированы приборы, чувствительные к помехам, создаваемым бортовым оборудованием. Две панели с солнечными элементами смонтированы на валу с приводом, обеспечивающим постоянную их направленность на Солнце. Система ориентации обеспечивает постоянную направленность одной из граней корпуса к Земле. Система терморегулирования должна поддерживать внутри корпуса температуру 5-35°С, а в вынесенных на стержнях контейнерах с приборами - 0-40°С.
Научная аппаратура: детектор для регистрации плотности нейтральной атмосферы; два зонда Лангмюра для измерения электронной концентрации и температуры; четырехполюсный масс-спектрометр для исследования состава нейтральной атмосферы; радиочастотный масс-спектрометр Беннетта для исследования концентрации и массы положительных ионов в атмосфере; ионный масс-спектрометр; ионная ловушка для измерения ионной температуры и концентрации; четыре датчика для исследования плотности верхней атмосферы; пропорциональный счетчик (2-20 кэв) и сцинтилляционный счетчик (20-150 кэв} для измерения энергии рентгеновского излучения Солнца; шесть спектрометров для исследования ультрафиолетового излучения Солнца (160 -1600 Ằ); спектрограф для исследования ультрафиолетового излучения Солнца в диапазоне 1850-3500 Ằ; интерферометр для исследования излучений в период свечения неба и полярных сияний; двухканальный фотометр для исследования ультрафиолетового излучения атомарного кислорода и водорода; фотометр для изучения спектральных характеристик излучения Лайман-альфа; фотометр для исследования свечения натрия и атомарного кислорода; электронный умножитель для исследования частиц низкой энергии в полярном сиянии; шесть сцинтилляционных счетчиков для регистрации электронов (45 - 1200 кэв), семь твердотельных детекторов для регистрации электронов (0,04-2 Мэв); детектор протонов и альфа-частиц; детектор нейтронов; три комплекта детекторов («телескопы») для исследования космических лучей; два магнитометра для изучения магнитного поля Земли; трехосный магнитометр для исследования флуктуации напряженности магнитного поля в ионосфере и магнитосфере; две девятиметровые антенны (электрические датчики) для измерения напряженности электрического поля; три взаимно перпендикулярные рамочные антенны для исследования поляризации низкочастотного излучения; две девятиметровые антенны для изучения шумов (свист).
Слежение за спутником осуществляют станции системы STADAN. Это был последний запуск в рамках программы ОGO. Все спутники, за исключением OGO-II, продолжают функционировать1.
«Эксплорер XLI» (табл., № 31). Исследовательский спутник (IMP-G), по конструкции и составу научной аппаратуры в основном аналогичен спутнику «Эксплорер XXXIV» (IMP-F, см. Ежегодник БСЭ 1968 г. 2, с. 518). Слежение за спутником и прием телеметрической информации осуществляют станции системы STADAN.
1 В описании спутника OGO-V (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 504) допущена ошибка: в скобках следует поменять местами спутники OGO-II и OGO-V.
* Там же, на с. 524 см. о КА IMP-E.
Рис. 1. Спутник ISIS-I. 1 - детектор ионов; 2 - масс-спектрометр (2); 3 - антенна, работающая на частоте 400 Мгц; 4 -зонд; 5 - детектор частиц низкой энергии; 6 - стержни антенн для зондирования атмосферы; 7-антенна радиомаяка (4); 8 - детектор частиц высокой энергии; 9 - солнечный датчик; 10 - антенны (4) для передачи телеметрической информации и приема команд. Рис. 2. Спутник «Биос III». 1 - датчик земного горизонта; 2 - бак с жидким водородом для топливных элементов; 3 - регулятор мощности; 4 - телеметрическая антенна; 5 - формирователь сигналов; 6 - радиационный дозиметр; 7 - бачок с водой; 8 - один из блоков системы жизнеобеспечения; 9 - ленточное записывающее устройство; 10 - батарея; 11 - регуляторы системы жизнеобеспечения; 12 - программное устройство; 13 - комплект устройств для выполнения обезьяной заданий; 14 - программное устройство; 15 - съемочная камера; 16 - теплозащитный экран; 17 - автоматическое устройство для выдачи обезьяне пищевых таблеток; 18 - возвращаемый контейнер; 19 - сборник для кала; 20 - датчик давления крови; 21 - антенна пеленгационного радиомаяка; 22 - система регулирования искусственной атмосферы; 23 - парашютная система; 24 - ТДУ; 25 - топливные элементы; 26 - радиатор; 27 - водосборник; 28 - управляющее реактивное сопло системы ориентации и стабилизации; 29 - откидывающийся стержень с магнитометром. Рис. 3. Космический корабль «Аполлон IX». 1 - маршевый двигатель; 2 - двигательный отсек; 3 - теплозащитный экран; 4 - туннель для перехода из ОЭ в ЛО; 5- стойка посадочного шасси ЛО; 6 - опора посадочного шасси; 7 - лестница; 8 - двигатель посадочной ступени; 9 - посадочная ступень; 10 - блок двигателей системы ориентации на ВС; 11 - окно; 12 - остронаправленная поворотная антенна на ВС; 13 - двигатели системы ориентации в ОЭ; 14 - блок вспомогательных двигателей на ДО; 15 - остронаправленная антенна на ОБК; 16 - люк. Рис. 4. Схематическое изображение скафандра типа EV. 1 - рамка с защитными козырьками; 2 - панель управления системой PLSS; 3 - устройство для включения подачи кислорода из аварийного запаса; 4 - карман для фонаря; 5 - кожух, закрывающий разъемы; 6 - трубопроводы подачи кислорода и воды, кабель системы связи; 7 - перчатки для работы в открытом космосе; 8 - карман; 9 - чехлы на ботинках; 10 - разъемы для подсоединения мочесборника и дозиметра (под клапаном); 11 - внешняя оболочка; 12 - кольцо для крепления тросов подвесной системы для космонавтов в ЛО; 13 - трубопровод подачи кислорода из аварийного запаса; 14 - автономная система жизнеобеспечения PLSS; 15 - карман для солнцезащитных очков; 16 - аварийный запас кислорода; 17 - лямки системы PLSS. Рис. 5. Блок-схема ранцевой системы жизнеобеспечения. 1 - ранец; 2 - кабель системы связи; 3 - трубопровод воды для охлаждения «белья»; 4 - трубопровод подачи в скафандр очищенного кислорода; 5 -- трубопровод отвода смеси газов из скафандра; 6 - трубопровод заправки водой из бортовых запасов ЛО; 7 - трубопровод заправки кислородом из бортовых запасов ЛО; 8 - баллон с кислородом в ЛО; 9 - бачок с водой в ЛО; 10 - панель управления ранцевой системой PLSS; 11 - кабель к панели 10; 12 - аварийный запас кислорода. Рис. 6. Основной блок корабля «Аполлон». 1 - тормозные парашюты; 2,3 - двигатели для управления по тангажу; 4 - хранилища; 5 - двигатели для управления по крену; 6 - блок вспомогательных двигателей; 7 - топливные баки маршевого двигателя; 8 - маршевый двигатель; 9 - остронаправленная антенна; 10 - баки с водородом и кислородом для топливных элементов; 11 - водородо-кислородные топливные элементы в ДО; 12 - бачок с питьевой водой; 13 - двигатели для управления по рысканию; 14 - огнетушитель; 15 - топливные баки двигателей системы ориентации ОЭ; 16- отделение для хранения пищевых продуктов; 17 - командир корабля; 18 - основные парашюты; 19 - пилот ОБК; 20 - пилот ЛО; 21 - стыковочный штырь.
«Биос-III» (табл., № 32). Спутник для биологических исследований (рис. 2); имеет форму усеченного конуса со скругленным днищем (длина 1,2 м, максимальный диаметр 1,02 м, вес 258 кг), в котором помещен возвращаемый контейнер (143 кг) с обезьяной (6,3 кг). Цель запуска - изучение физиологических и психологических факторов в период длительного пребывания в состоянии невесомости. На орбиту спутник выводился вместе с переходником (438 кг), в котором размещалась большая часть оборудования, обеспечивающая орбитальный полет. Система жизнеобеспечения рассчитана на 30 суток. Обезьяна была одета в скафандр. Система терморегулирования обеспечивала внутри возвращаемого контейнера температуру 24±3°С. Система ориентации и стабилизации включала три гироскопа, два инфракрасных датчика горизонта (ориентация по тангажу и крену), магнитометр (по рысканию) и шесть реактивных сопел, работающих на сжатом азоте. Телеметрическая система использовала КИМ - передатчик, помещенный в переходнике, и комплект ЧМ/ЧМ - передатчиков в возвращаемом контейнере. Сдублированные комплекты командных приемников, декодирующих устройств и радиомаяк для траекторных измерений размещались в переходнике, пеленгационный радиомаяк - в контейнере. Энергетическая установка - водородо-кислородные топливные элементы (135 вт) и семь химических батарей. Для наблюдения за спутником использовались станции системы STADAN, получаемая информация обрабатывалась в Центре Годдарда.
Выведен на орбиту, близкую к расчетной. Обезьяна хорошо перенесла перегрузки, но на седьмые сутки ее состояние ухудшилось и 7 июля была подана команда на сход спутника с орбиты. Самолеты не смогли перехватить контейнер в воздухе, он приводнился в Тихом океане и вертолетом доставлен на базу ВВС. Обезьяна через 12 часов умерла, причина смерти не установлена. О спутнике «Биос-II» см. Ежегодник БСЭ 1968 г., с. 519.
ATS-V (табл., № 38). Основное назначение и задачи, как у предыдущих спутников этой серии (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 505). Имеет форму цилиндра (диаметр 1,5 м, высота 3,3 м), стартовый вес 900кг. Выведен на близкую к стационарной орбиту над Индийским океаном.
«Борей» (табл., № 43). Исследовательский спутник, созданный западноевропейской организацией ESRO, являлся запасным образцом спутника ESRO-1A («Аврора», см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 507), аналогичен ему по конструкции и составу аппаратуры, предназначен для проведения аналогичных исследований, но на другой орбите (перигей 400 км, апогей 435 км). На боковой поверхности и днищах смонтированы солнечные элементы. Магнитная система обеспечивает определенную ориентацию спутника относительно силовых линий магнитного поля Земли (два раза за виток, проходя над полюсами, спутник опрокидывается). Для слежения за спутником использовались те же станции, что и для спутника ESRO-1A. Выведен на орбиту (см. табл.) ниже расчетной, что сократило продолжительность его существования (52 суток вместо шести месяцев), однако позволило провести измерения на высоте ниже 400 км, что представляет особый интерес.
«Ацур» (табл., № 45). Западногерманский исследовательский спутник (German Research Satellite - GRS-A) для изучения энергетического спектра и пространственного распределения протонов и электронов. Представляет собой цилиндр (диаметр 0,76 м), переходящий в конус; длина, включая переходник, 1,22 м. На днище корпуса смонтированы 4 откидывающиеся антенны, а также выдвижной стержень длиной 0,84 м, на котором крепится магнитометр. Энергетическая установка - солнечные элементы и буферные серебряно-кадмиевые батареи. На борту установлены два телеметрических КИМ/ФМ-передатчика, 8 магнитных стержней для демпфирования колебаний, постоянные магниты, обеспечивающие определенную ориентацию относительно силовых линий магнитного поля Земли, а также система грузиков на тросе для прекращения вращения. Научные приборы: индукционный магнитометр; «телескоп» (комплект детекторов) для регистрации протонов и альфа-частиц; «телескоп» для регистрации протонов низкой энергии; детектор протонов и электронов; два счетчика Гейгера-Мюллера; фотометр. Для слежения за спутником и приема от него телеметрической информации используются станции, эксплуатируемые Министерством научных исследований ФРГ; станции организации ESRO, входящие в систему ESTRAC; станции NASA (в системе STADAN).
«Скайнет» (табл., № 46). Англо-американский спутник1 для английской системы связи того же названия. Имеет форму цилиндра (диаметр 1,37 м, высота 0,81 м), стартовый вес ~240 кг. Энергоустановка - 7236 солнечных элементов и две никель-кадмиевые батареи. Ретрансляционная система обеспечивает радиотелефонную, радиотелетайпную и фототелеграфную связь. Антенна снабжена механическим устройством противовращения. Ракета-носитель вывела спутник на переходную орбиту, а затем с помощью бортового РДТТ он был переведен на близкую к стационарной орбиту над Индийским океаном.
1 Конструкция разработана в США, бортовое оборудование, за исключением командной и телеметрической систем,- в Англии.
«Аполлон IX» (табл., № 9). Запуск на геоцентрическую орбиту пилотируемого корабля «Аполлон» с экипажем в составе: Джеймс Мак-Дивитт - командир корабля, Дейвид Скотт-пилот основного блока корабля (ОБК), Рассел Швейкарт - пилот лунного отсека (ЛО). Основные задачи полета: испытания пилотируемого2 ЛО с имитацией условий полета, предусматривающего высадку космонавтов на Луну; проведение эксперимента по переходу пилота из ЛО через открытый космос в ОБК и обратно; испытания системы разгерметизации кабин космонавтов во взлетной ступени (ВС) и отсеке экипажа (ОЭ), а также автономной ранцевой системы жизнеобеспечения PLSS3; испытания модифицированной ракеты-носителя «Сатурн V»; проведение сеансов телевидения с борта при помощи переносной камеры, которая в дальнейшем должна использоваться на поверхности Луны; съемка с помощью двух стандартных и одной широкоугольной фотокамер и двух кинокамер.
Выведенный на орбиту корабль (рис. 3) состоял из ОБК и ЛО (образец LM-3), снабженных стыковочным узлом, который перед переходом космонавтов через туннель из ОЭ в ЛО и обратно демонтируется, чтобы освободить проход, и устанавливается вновь, если предстоит стыковка на орбите. Сближение и причаливание обеспечивается бортовым радиолокатором и радиолокационным приемоответчиком. Графиком полета предусмотрен одновременный отдых всех трех космонавтов, прием пищи три раза в сутки. Пилот ОБК имел скафандр типа IV4, командир корабля и пилот ЛО - скафандры типа EV 5 (рис. 4). Пилот ЛО и командир корабля были снабжены ранцевой системой жизнеобеспечения PLSS (рис. 5), рассчитанной на 4 часа.
На случай возникновения аварийной ситуации на участке выведения на орбиту предусматривались четыре способа спасения космонавтов. На случай неполадок, не требующих аварийного спасения, предусматривались семь запасных программ. Стартовый вес ракеты-носителя с полезной нагрузкой составлял 2935,93 от, общий вес полезной нагрузки - 42 430 кг, в т. ч. корабль-36 550 кг. Запуск был проведен в расчетное время в 16 час 00 мин6 3 марта. Последняя ступень с кораблем вышла на орбиту (см. табл.), близкую к расчетной (круговая высотой 191 км)7. Космонавты провели проверку бортовых систем и начали перестроение отсеков. ОБК отделился от ступени, отошел на 15 м и развернулся на 180°. Космонавты в течение ~15 мин совершали групповой полет, а затем произвели стыковку ОБК и ЛО. Потом корабль отделили от ступени, которая после второго включения двигателя вышла на гелиоцентрическую орбиту.
2 Испытания непилотируемого ЛО проводились при запуске «Аполлона V» (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 501).
3 Portable Life Support System - портативная система жизнеобеспечения.
4 Intra Vehicular - внутрикорабельный.
5Extra Vehicular - внекорабельный.
6 Здесь и далее время по Гринвичу.
7 Здесь и далее в скобках приводятся расчетные данные.
В первые два дня полета космонавты четыре раза включали маршевый двигатель корабля, последовательно увеличивая (до 503 км) апогей его орбиты. 5 марта Скотт провел демонтаж стыковочного узла, Швейкарт и Мак-Дивитт перешли через туннель из ОЭ в ЛО, включили бортовые источники питания, проверили бортовое оборудование и провели сеанс телевидения. Затем космонавты в соответствии с программой включили и выключили двигатель посадочной ступени (ПС), обесточили бортовые системы ЛО и вернулись в ОЭ. В пятый раз был включен маршевый двигатель и корабль перешел на орбиту с перигеем 229 км и апогеем 239 км (круговая высотой 246 км), которая является исходной для проведения экспериментов по переходу Швейкарта из ОЭ в ЛО и обратно через открытый космос (6 марта) и автономному полету ЛО (7 марта). В связи с недомоганием Швейкарта было решено первый эксперимент ограничить только выходом в открытый космос. Швейкарт и Мак-Дивитт перешли из ОЭ в ЛО, Швейкарт надел ранцевую систему PLSS и перевел скафандр на питание от этой системы. Были разгерметизированы кабины и открыты люки, Швейкарт вышел на площадку перед передним люком ЛО и укрепил ноги в специальных фиксаторах («золотые башмаки»), Скотт высунулся из люка, и космонавты фотографировали друг друга. Затем Швейкарт вернулся в ЛО. Космонавты провели телевизионный сеанс и перешли в ОЭ. 7 марта был проведен самый ответственный эксперимент- автономный полет ЛО. Швейкарт и Мак-Дивитт перешли в ЛО, а оставшийся в ОЭ Скотт установил в туннеле стыковочный узел, осуществил отделение ЛО и перевел ОБК на другую орбиту. 7 марта космонавты дважды включали двигатель ПС, и ЛО перешел на круговую орбиту, примерно на 20 км выше орбиты ОБК. После разделения ВС и ПС был включен основной двигатель ВС для перевода ее на орбиту ниже орбиты ОБК. Затем Мак-Дивитт приступил к стыковке ВС с ОБК. После стыковки космонавты демонтировали стыковочный узел, перешли в ОЭ и отделили ВС, которая после включения ее основного двигателя перешла на орбиту с апогеем -7000 км.
В течение последних пяти дней полета (8-13 марта) космонавты продолжали испытания бортовых систем, фотографировали Землю и проводили эксперименты по связи. 8 и 10 марта в шестой и седьмой раз включался маршевый двигатель, переводя ОБК на другие орбиты. В связи с неблагоприятными метеорологическими условиями в расчетном районе посадки (30°,1 с. ш. и 59°,9 з. д.) было принято решение произвести посадку в другом районе Атлантического океана (14° с. ш. и 68° з. д.), где условия были более благоприятны. После включения маршевого двигателя ОБК сошел с орбиты; ОЭ отделился от ДО, вошел в атмосферу и в 17 час 00 мин 53 сек 13 марта приводнился в Атлантическом океане примерно в 1,5 км от расчетной точки. Полет продолжался 241 час 00 мин 53 сек (241 час 00 мин 43 сек). Приводнение прошло нормально, космонавты были доставлены вертолетом на авианосец «Гвадалканал».
Средства командно-измерительного комплекса (КИК) были те же, что и обслуживавшие полет «Аполлона VIII» (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 508, 509). Средства поисково-спасательного комплекса (ПСК) были дислоцированы в районе стартовой площадки, по трассе полета ракеты-носителя, в основном районе и в резервных районах посадки.
Согласно заявлению руководителей программы «Аполлон», полет прошел очень успешно: проведены летные испытания ОБК, ЛО, стыковочного узла, скафандра EV и системы жизнеобеспечения PLSS; продемонстрирована возможность управления ОБК одним космонавтом; получены ценная информация о возможности исследования с орбиты природных ресурсов Земли и большое количество фото- и кинокадров.
| № п/п |
Название спутника | Ракета-носитель | Дата запуска |
Вес спутника, кг |
Элементы начальной орбиты | Началь- ный пери- од обра- щения, мин | ||
| перигей, км |
апогей, км |
наклоне- ние к плоскости экватора, град. | ||||||
| 1 2 3 | OSO-V (OSO-F) Секретный ISIS-I (ISIS-A) |
«Торад- Дельта» «Титан III В» «Торад-Дельта» | 22.01 22.01 30.01 | 291 - 241 | 533 142 578 | 568 1091 3528 | 32,95 106,15 88,42 | 95,53 97,04 128,42 |
| 4 5 | Секретный Секретный | «Торад-Аджена D» | 5.02 | - - | 179 1395 | 240 1440 | 81,54 80,41 | 88,70 114,22 |
| 6 7 8 9 10 | INTELSAT-3C (F-3) «Такомсат I» ESSA-IX «Аполлон IX» Секретный | «Торад-Дельта» «Титан Ш С» (12-й запуск) «Тор- Дельта» «Сатурн V» (AS- 504) «Торад-Аджена D» | 6.02 9.02 26.02 3.03 4.03 | 1461 725 150 1347002 - | 35760 35918 1428 190 132 | 35786 36023 1508 193 460 | 1,34 0,65 101,79 32,58 92,00 | 1436,40 1446,5 115,28 88,19 90,50 |
| 11 12 13 14 | OV-1-17 OV-1-18 OV-1-19 OV-1-17A | «Атлас F» | 18.03 | 170 141 104 200 | 397 465 465 175 | 463 583 5765 309 | 99,18 99,86 104,77 99,10 | 93,21 95,15 153,44 89,37 |
| 15 16 | Секретный Секретный | «Торад-Аджена D» | 19.03 | - - | 179 504 | 241 513 | 83,04 83,08 | 88,73 94,82 |
| 17 | Секретный3 | «Атлас-Аджена» | 13.04 | - | 31681 | 39861 | 9,90 | 1436,00 |
| 18 19 | «Нимбус III» («Нимбус-В2») «Секор XIII» (EGRS-XIII) | «Торад-Аджена» | 14.04 | 576 20 | 1077 1077 | 1136 1131 | 99,91 99,93 | 107,40 107,36 |
| 20 | Секретный | «Титан IIIB» | 15.04 | - | 135 | 410 | 108,76 | 89,96 |
| 21 22 | Секретный Секретный | «Торад-Аджена» | 2.05 | - - | 179 400 | 327 473 | 64,97 65,71 | 89,54 93,37 |
| 23 | INTELSAT-3D (F-4) | «Торад-Дельта» | 22.05 | 1461 | 35780 | 35800 | 1,00 | 1436,30 |
| 24 25 26 27 28 | OV-5-5 OV-5-6 OV-5-9 NDS-IX NDS-X | «Титан III С» (13-й запуск) | 23.05 | 12 12 12 2591 2591 | 17067 16927 17043 ~111000 ~111000 | 111641 111632 111529 ~111000 ~111000 | 33,00 32,80 32,70 33,00 33,00 | 3120,30 3115,20 3115,40 ~6670,00 ~6670,00 |
| 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 | Секретный OGO-VI (OGO-F) «Эксплорер-XLI-» (JMP-G) «Биос-III» («Биос-D») Секретный Секретный INTELS АТ-ЗЕ (F-5) Секретный OSO-VI (OSO-G) ATS-V (ATS-E) Секретный | «Титан III В» «Торад-Аджена» «Торад-Дельта» «Торад-Дельта» «Тор-Бёрнер 2» «Торад-Аджена D» «Торад-Дельта» «Тор-Аджена D» «Торад-Дельта» «Атлас-Кентавр» «Титан III В» | 3.06 5.06 21.06 29.06 23.07 24.07 26.07 31.07 9.08 12.08 22.08 | - 640 79 6964 - - 1461 - 290 3001 - | 137 396 343 362 187 177 272 462 491 35775 134 | 414 1098 178200 394 856 220 5396 541 553 36790 365 | 110,00 82,00 87,00 33,50 98,80 74,98 30,33 75,02 32,96 2,60 108,00 | 90,04 99,81 4906,00 91,90 101,36 88,49 146,42 94,67 94,95 1463,80 89,51 |
| 40 41 | Секретный Секретный | «Торад-Аджена | 22.09 | - - | 180 490 | 253 497 | 85,03 85,16 | 88,83 94,51 |
| 42 43 44 45 46 47 | Секретный5 «Борей» (ESRO-IB) Секретный «Ацур» (625-AI) «Скайнет» Секретный | «Атлас-Бёрнер 2» «Скаут» «Титан III В» «Скаут» «Торад-Дельта» «Торад-Аджена D» | 30.09 1.10 24.10 8.11 22.11 5.12 | - 80.0 - 71,0 130,01 - | 909 291 136 387 34700 159 | 932 389 740 3130 35843 251 | 70,04 85,11 108,04 102,96 2,40 81,48 | 103,52 91,40 93,40 122,00 1407,80 88,61 |
В 1969 г. в США были запущены три межпланетных корабля по программе «Аполлон» и два космических зонда, направленных к Марсу.
«Аполлон X». «Генеральная репетиция» программы полета корабля «Аполлон XI», предусматривающей высадку космонавтов на Луну. Основные задачи полета: комплексные испытания ОБК и ЛО на селеноцентрической орбите с проведением всех подготовительных операций для высадки космонавтов на Луну, за исключением самой посадки; визуальный осмотр с селеноцентрической орбиты участка, выбранного для посадки ЛО корабля «Аполлон XI»; отработка навигации на селеноцентрической орбите; испытания радиолокатора, обеспечивающего встречу на орбите, и радиолокатора, обеспечивающего посадку на Луну; кино- и фотосъемка Луны и Земли, ОБК и ЛО на селеноцентрической орбите, операций, выполняемых космонавтами на корабле; проведение 11 сеансов цветного и черно-белого телевидения.
Экипаж корабля: Томас Стаффорд (командир корабля), Джон Янг (пилот ОБК), Юджин Сернан (пилот ЛО). Графиком полета предусматривался одновременный отдых всех трех космонавтов в среднем по 8 часов в сутки. Один космонавт спал в кресле, два - в спальных мешках, подвешенных под крайние кресла. Один космонавт спал в шлемофоне, готовый подняться по сигналу с Земли. Прием пищи три раза в сутки, суточный рацион 2500 ккал. Бортовой запас включал обезвоженные пищевые продукты. Для разведения этих продуктов и для питья использовалась веда, образующаяся в результате реакции водорода и кислорода в топливных элементах. (Из воды необходимо удалять пузырьки водорода, т. к. они могут вызвать боли в желудке). Пилот ОБК был одет в скафандр типа IV, командир корабля и пилот ЛО - в скафандры типа EV (см. описание «Аполлона IX»). Бортовая аптечка включала антибиотики, болеутоляющие, снотворные, закрепляющие таблетки. Были предусмотрены способы спасения космонавтов в случае аварийной ситуации на различных участках полета, а также запасные программы.
В дополнение к тренировкам, общим для всех космонавтов NASA, члены основного и дублирующего экипажей «Аполлона X» прошли специальную подготовку длительностью ~1000 часов.
Для запуска была использована ракета «Сатурн V» (AS-505). Длина ракеты - 85,6 м (вместе с кораблем и С АС - 110,6 м), стартовый вес с полезной нагрузкой (48 690 кг, в т. ч. корабль - 42 860 кг) - 2946 т. Двигательная установка (ДУ) первой ступени включала 5 ЖРД F-1 (общая тяга 3485 т), второй ступени - 5 ЖРД J-2 (465 т), третьей ступени - 1 ЖРД J-2 (93 т). Корабль состоял из ОБК (рис. 6) и ЛО (LM-4), включающего ПС и ВС (см. Ежегодник БСЭ 1969 г,, с. 502, рис. 3). Запуск был проведен в расчетное время в 16 час 49 мин 18 мая. Последняя ступень с кораблем вышла на орбиту с перигеем 185 км и апогеем 190 км (круговая высотой 191 км). Космонавты проверили бортовые системы, а затем в 2 час 33 мин 25 сек 1 включили двигатель ступени, и она вместе с кораблем вышла на траекторию полета к Луне. Примерно через полчаса началось перестроение отсеков, Янг отделил ОБК от ступени, отвел его на несколько метров, развернул на 180° и пристыковал к ЛО. Во время перестроения космонавты провели сеанс цветного телевидения. После отделения корабля от ступени Янг с помощью маршевого двигателя отвел его на безопасное расстояние и произвел слив топлива из баков ступени, что обеспечило приращение скорости, и ступень вышла на такую траекторию, что в дальнейшем под влиянием лунного притяжения перешла на гелиоцентрическую орбиту. Космонавты сняли скафандры и надели легкие комбинезоны. На трассе Земля - Луна они провели запланированные сеансы цветного телевидения. Траектория полета была близка к расчетной, что позволило ограничиться одной из четырех запланированных коррекций 2. Скорость вращения корабля относительно продольной оси была увеличена по сравнению с «Аполлоном VIII» (см. Ежегодник БСЭ 1969 г., с. 508, 509) с 0,1 до 0,3 град/сек, что облегчило удержание этой оси в заданном положении. В 75 час 56 мин был включен маршевый двигатель и корабль вышел на начальную селеноцентрическую орбиту с периселением 109 км (111 км) и апоселением 313 км (315 км). Примерно через 4,5 час корабль был переведен на орбиту с периселением 108,5 км и апоселением 113,8 км (круговая высотой 111 км). Сернан и Стаффорд перешли из ОЭ в ЛО, провели проверку бортовых систем и стали готовить ЛО к автономному полету. Затем Сернан перешел в ОЭ, надел скафандр и снова вернулся в ЛО. Расстыковка ЛО с ОБК, в котором оставался Янг, была проведена над невидимой стороной Луны на 12-м витке. Космонавты в течение 25 мин совершали групповой полет на расстоянии 12 -15 м, во время которого проводили визуальный осмотр и фотографирование обеих частей корабля. Янг провел сеанс цветного телевидения, показывал ЛО, а затем с помощью вспомогательных двигателей перевел ОБК на орбиту с периселением 107 км, апоселением 115 км и провел испытания радиолокатора, обеспечивающего встречу на орбите. В 99 час 46 мин был включен двигатель ПС, и ЛО перешел на орбиту с периселением 14,3±^0,2 км (15 км) и апоселением 113,2 км (111 км), на которой были проведены испытания радиолокатора, обеспечивающего посадку. После визуального осмотра участка посадки Стаффорд сообщил, что посадка возможна, если на борту ЛО достаточно топлива для горизонтального перемещения над Луной в поисках подходящей площадки. Съемка участка не удалась вследствие выхода из строя камер. Затем был снова включен двигатель ПС и ЛО перешел на орбиту с периселением 22 км (18,3 км) и апоселением 359 км (360 км). Этот маневр называется «фазированном», он должен обеспечить определенное взаимное положение ЛО и ОБК перед их сближением. После «фазирования» снова испытывался радиолокатор, обеспечивающий встречу.
1 Бортовое время, отсчитываемое от момента старта.
2 Это приводит к изменению предусмотренного программой времени включения маршевого двигателя для перевода корабля на селеноцентрическую орбиту и соответствующему смещению некоторых операций на этой орбите.
3 См. Ежегодник БСЭ 1969 г., сноска на с. 503.
На 14-м витке было осуществлено отделение ВС от ПС. Стаффорд с помощью ручной системы ориентации стабилизировал ВС и приступил к маневрам по ее сближению с ОБК. Он включил на 15 сек основной двигатель ВС (что должно имитировать его включение при старте с Луны), в результате чего апоселений орбиты уменьшился до 86,4 км (83 км). Были включены двигатели системы ориентации ВС, она перешла на орбиту с периселением 77,3 км и апоселением 87,3 км (круговая высотой 83 км), а затем была переведена на орбиту «коэллиптическую» 3 орбите ОБК, причем расстояние между периселениями и апоселениями орбит составляло 27,8 км (27,8 км). Космонавты приступили к завершающему этапу сближения, и в 106 час 22 мин Янг осуществил стыковку. Стаффорд и Сернан перешли в ОЭ, ВС была отделена, ОБК отведен на безопасное расстояние, и по команде с Земли был включен двигатель ВС. Поскольку перед включением двигателя не была обеспечена заданная ориентация ВС, она перешла не на гелиоцентрическую орбиту, как планировалось, а на другую селеноцентрическую. ОБК продолжал обращаться по своей орбите, космонавты снимали предполагаемые участки посадки и интересные с научной точки зрения элементы лунного рельефа, провели телевизионный сеанс. На 32-м витке был включен маршевый двигатель, и ОБК перешел на траекторию полета к Земле. Космонавты сразу провели сеанс цветного телевидения, показывая удаляющуюся Луну. Траектория полета была близка к расчетной, поэтому была проведена только одна из трех запланированных коррекций. На трассе Луна - Земля было проведено несколько сеансов цветного телевидения.
ОЭ отделился от ДО, вошел в атмосферу со скоростью 11 038 м/сек и 26 мая в 16 час 52 мин 25 сек приводнился в Тихом океане в точке с координатами 15°,01 ю. ш. и 164°,41 з. д. (15°,11 ю. ш. и 165° з. д.). Полет продолжался 192 час 03 мин 25 сек (192 час 04 мин 47 сек). Приводнение прошло нормально, через 49 мин космонавты были доставлены вертолетом на авианосец «Принстон».
Средства КИК были те же, что и при обслуживании полета «Аполлона IX».
Средства ПСК были дислоцированы так же, как при полете «Аполлона IX». Всего в составе средств ПСК использовались 12 кораблей, 52 самолета и вертолета. Общая численность персонала 7669 чел.
Руководство NASA считает полет «Аполлона X» очень успешным. К числу основных достижений полета следует отнести: получение информации о пригодности участка, намеченного для высадки космонавтов; приобретение персоналом Центра МСС и персоналом КИК опыта, необходимого для обеспечения полета с высадкой космонавтов на Луну; приобретение космонавтами опыта в управлении ОБК и ЛО на селеноцентрической орбите; получение необходимой информации о возмущениях селеноцентрической орбиты под влиянием аномалий гравитационного поля Луны; получение ценной информации о рельефе лунной поверхности; проведение впервые в истории космонавтики сеансов цветного телевидения с борта; хорошее состояние экипажа в течение всего полета. Была продемонстрирована надежность бортовых радиолокаторов, двигательных установок ЛО, основной и запасной систем наведения, а также правильность принятой методики стыковки ВС с ОБК после старта с Луны. За время полета было зарегистрировано 30 неисправностей и отклонений от расчетного режима, но ни одно из них не потребовало аварийного прекращения полета.
«Аполлон XI». Главная задача полета: совершить посадку на Луну и возвратиться на Землю. Экипаж корабля: Нейл Армстронг (командир корабля), Майкл Коллинз (пилот ОБК), Эдвин Олдрин (пилот ЛО). Командир корабля и пилот ЛО должны совершить посадку в ЛО (образец LM-5) в западной части Моря Спокойствия на одном из пяти участков, выбранных в результате изучения фотографий Луны и удовлетворяющих следующим требованиям: малая пересеченность; небольшой (не более 2°) наклон местности; отсутствие высоких гор и глубоких кратеров; досягаемость с селеноцентрической орбиты, на которую корабль переходит с «траектории свободного возвращения» (ТСВ) 1. Спустя несколько часов после посадки космонавты должны выйти из ЛО на поверхность Луны и пробыть там ~2 часа. За это время космонавты
 Рис. 7. «Аполлон XI». Выход космонавта Олд- рина на поверхность Луны. Рис. 8. Космонавт у КА «Сервейер III» (на заднем плане виден ЛО «Аполлона XII»). |
1 Такая траектория обеспечивает даже в случае отказа основных ДУ возвращение корабля после облета Луны в атмосферу Земли и вход в «коридор» под заданным углом.
2 Конгресс США отверг предложение NASA установить на Луне флаг ООН.
3 Early Apollo Scientific Experiments Payload - комплект научных приборов для первого полета корабля «Аполлон».
Общая и специальная подготовка космонавтов проводилась по той же программе, что и для экипажа «Аполлон X», но дополнительно предусматривала: консультации ученых об особенностях лунного рельефа, а также по сбору образцов и проблеме микроорганизмов на Луне; отработку передвижения по поверхности, имитирующей лунные условия, и операций, предусмотренных на период пребывания на Луне; полеты на тренажере LLTV 1.
Меры микробиологической защиты были разработаны межведомственным комитетом ICBC 2, в который входят специалисты мин-в с. х-ва и внутренних дел, службы здравоохранения и Национальной академии наук.
За три недели до полета был ограничен контакт космонавтов с внешним миром. Во время полета принимались меры, имеющие целью снизить количество лунной пыли, могущей попасть в ОЭ. После приводнения для космонавтов были предусмотрены скафандры BIG 3, в которых их доставят в лабораторию LRL4 (Хьюстон, шт. Техас) для карантина, рассчитанного на 21 сутки (для образцов лунного грунта -50-80 суток).
Для запуска корабля была использована ракета-носитель «Сатурн V» (AS-506), она отличалась от ракеты для запуска «Аполлона X» меньшим количеством измерительного и телеметрического оборудования. Общий стартовый вес составлял 2927,415 т, вес полезной нагрузки - 49,715 кг, в т. ч. корабль - 43 860 кг, система аварийного спасения (САС) - 4040 кг, переходник - 1815 кг. Вес корабля распределялся так: ОЭ-5556 кг (в т. ч. топливо - 111 кг), ДО-23 243 кг (топливо - 19 108 кг), ПС - 10 243 кг (8210 кг), ВС - 4818 кг (2639 кг).
Запуск был проведен в расчетное время в 13 час 32 мин 16 июля. Схема полета представлена на рис. 9. Последняя ступень с кораблем вышла на близкую к расчетной орбиту с перигеем 183 км и апогеем 189,4 км. Космонавты проверили бортовые системы, в 2 час 44 мин 22 сек включили двигатель ступени, и она вместе с кораблем вышла на траекторию полета к Луне (ТСВ). После перестроения отсеков корабль отделился от ступени, которая в результате слива топлива из ее баков перешла на гелиоцентрическую орбиту5. Для обеспечения терморегулирования корабль был раскручен относительно продольной оси (0,3 град/сек).
1 Lunar Landing Training Vehicle - аппарат для тренировки посадки на Луну.
2 Interagency Commitee on Back Contamination - межведомственный комитет по обратному заражению.
3 Biological Isolation Garment - одежда для биологической изоляции.
4 Lunar Receiving Laboratory - лунная приемная лаборатория.
5 Более подробно об этих операциях см. в описании «Аполлона X».
На трассе Земля - Луна была проведена единственная из четырех запланированных коррекция. Для перевода корабля на селеноцентрическую орбиту в 75 час 50 мин был включен маршевый двигатель. Корабль вышел на начальную орбиту с периселением 113,3 км (111 км), апоселением 312 км (315 км) и наклонением 1°,2, на которой был проведен телевизионный сеанс. Примерно через 4 час двигатель был включен снова и перевел корабль на орбиту с периселением 99,4 км (100 км) и апоселением 121,5 км (122 км). Олдрин и Армстронг перешли в ЛО, проверили бортовые системы и вернулись в ОЭ. После отдыха и приема пищи они опять перешли в ЛО и начали подготовку к посадке на Луну. После расстыковки ЛО и ОБК космонавты совершали групповой полет, а затем ОБК с помощью вспомогательных двигателей удалился от ЛО. В 101 час 35 млн был включен двигатель ПС, который перевел ЛО на эллиптическую орбиту с периселением 16 км (15 км) и апоселением 106 км (111 км). Из Центра МСС было передано разрешение на посадку. Двигатель ПС был включен в периселении и в 102 час 33 мин начался спуск. К этому моменту выяснилось, что периселений сместился от расчетного положения на 6,4 км к западу, что должно было привести к перелету расчетной точки посадки. Сначала спуск проходил по автоматической программе, однако на высоте ~135 м Армстронг был вынужден произвести переключение на полуавтоматическую программу (иначе ЛО попал бы в кратер, наполненный крупными камнями), которая предусматривает автоматическое регулирование работы двигателя ПС и ручное регулирование двигателей системы ориентации. При проведении маневра Армстронг вел наблюдение через окно, а Олдрин непрерывно сообщал ему данные о высоте и скорости полета по приборам. Съемка процесса спуска проводилась кинокамерой через окно кабины. В результате проведенных маневров ЛО совершил посадку за пределами опасной зоны 20 июля в 20 час 17 мин 42 сек (102 час 45 мин 42 сек). Координаты места посадки 0°41'15'' с. ш. и 23°26' в. д. (6784 м к югу от расчетной точки). Место было сравнительно ровное, близлежащие кратеры в поперечнике не превышали 0,3-0,6 м, камни - 0,6 м. В течение 3 мин космонавты находились в готовности к аварийному старту с Луны, пока не получили разрешение приступить к выполнению программы. Космонавты провели операции, имитирующие старт, и, убедившись в исправности бортовых систем, обесточили все, что не потребуется до старта с Луны. В 109 час 1 мин 35 сек был открыт люк, и Армстронг начал выход. Вступив на поверхность Луны (21 июля в 2 час 56 мин 20 сек), Армстронг произнес: «Это небольшой шаг для человека, но огромный скачок для человечества». Наружный осмотр ЛО показал, что опоры углубились в грунт всего на 2,5-5 см. Армстронг сделал несколько снимков и приступил к сбору аварийной партии образцов. Затем на поверхность вышел Олдрин (рис. 7). Армстронг установил в 15 м от ЛО телевизионную камеру, ловушку ядер инертных газов и ряд предметов, предусмотренных программой. После двухминутного разговора с Белым Домом космонавты собрали основную партию образцов, установили отражатель и сейсмометр. В связи с отставанием от графика космонавты успели собрать выборочных (документированных) образцов меньше, чем рассчитывали. Общий вес всех образцов 24,9 кг (допустимый - 59 кг).
Связь космонавтов с Землей (станция в Голдстоне) во время выхода поддерживалась через Л О, который служил ретранслятором. Скафандр и ранцевая система PLSS оказались удобными, ходьба по поверхности Луны особых затруднений не представляла. Космонавты отмечали, что поверхностный слой грунта подобен угольной пыли, довольно скользкий. Глубина погружения ног была различной: на горизонтальных площадках 0,6 -1,2 см, на склонах кратеров - 15-18 см и на краю кратеров 5-10 см.
После возвращения в ЛО космонавты выбросили ненужные более предметы, наполнили кабину кислородом, проверили бортовые системы и после 7-часового отдыха начали готовиться к старту, который был произведен в 124 час 22 мин. Основной двигатель ВС вывел ее на начальную орбиту с периселением 16,7 км (16,6 км) и апоселением 83,4 км (83 км). ПС осталась на Луне. На укрепленной на ПС пластинке выгравированы карта Земли и текст: «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну. Июль 1969 г. новой эры. Мы пришли с миром от имени всего человечества». Маневры ВС для сближения с ОБК проводились в соответствии с расчетной программой. Стыковка произошла в 128 час 3 мин. После очистки скафандров пылесосами и принятия других мер Армстронг я Олдрин перешли в ОЭ. В 131 час 33 мин была сброшена ВС, ОБК с помощью вспомогательных двигателей удален от нее и в 135 час 25 мин после включения маршевого двигателя вышел на траекторию полета к Земле. ВС осталась на селеноцентрической орбите 1. На трассе Луна - Земля была проведена только одна коррекция (планировалось три). Примерно за 18 часов до возвращения на Землю был проведен последний (седьмой) сеанс цветного телевидения.
1 Первоначально планировалось перевести ее на гелиоцентрическую орбиту.
В связи с неблагоприятными метеорологическими условиями был определен новый район посадки (примерно в 400 км к северо-востоку от первоначального) и изменена (впервые в практике полетов кораблей «Аполлон», возвращающихся от Луны) программа управляемого спуска с использованием аэродинамического качества. В 194 час 48 мин ОЭ отделился от ДО и через 15 мин вошел в атмосферу. Перегрузка на участке входа достигала 6,5, температура теплозащитного экрана - 2600° С; период пропадания сигнала продолжался 3 мин 45 сек.
ОЭ приводнился 24 июля в 16 час 50 мин 21 сек в Тихом океане в точке с координатами 13° 30' с. ш. и 169°15' з. д. (13°19' с. ш. и 169°9' з. д.). Полет продолжался 195 час 18 мин 21 сек (195 час 19 мин 5 сек). На воде отсек перевернулся днищем вверх, но с помощью надувных шаров-поплавков был возвращен в нормальное положение. С вертолета были сброшены три водолаза, которые подвели под ОЭ понтон и подготовили два надувных плота. Водолаз в скафандре BIG открыл люк, передал космонавтам три таких же скафандра. Космонавты вышли на надувной плот и после обработки скафандров дезинфицирующим средством на вертолете отправились на авианосец «Хорнет», где перешли в карантинный фургон. На авианосец для встречи космонавтов прибыли президент США Никсон, директор NASA Томас Пейн, космонавт Фрэнк Борман и др. 27 июля фургон был доставлен в лабораторию LRL, где космонавты пробыли до 11 августа, т. е. до конца карантина. За это время они проходили медицинское обследование и отчитывались о полете. 13 августа были организованы торжественные встречи космонавтов в Нью-Йорке, Чикаго и Лос-Анджелесе. 16 сентября состоялся прием в Конгрессе, где в этот день была утверждена Почетная медаль Конгресса за освоение космоса.
Образцы лунного грунта и отснятые пленки были доставлены в лабораторию LRL 25 июля, а 18 сентября 8 кг образцов (из 24,9 кг) переданы для исследования американским и иностранным ученым. Пленки после дезинфекции были обработаны по специальной технологии.
Обслуживающая полет система станций КИК и дислокация средств ПСК такие же, как при полете «Аполлона X».
Руководство NASA считает полет «Аполлона XI» полностью успешным, космонавты выполнили главную задачу полета и почти все второстепенные. Руководители NASA подчеркивают, что основной целью полета являлось решение инженерно-технических проблем, а не научные исследования на Луне. Основным достижением считают доказательство эффективности принятого способа посадки и старта с Луны, а также способности космонавтов передвигаться по поверхности Луны и выполнять там ряд операций. Полет продемонстрировал надежность кораблей «Аполлон», в связи с чем было решено при последующих запусках несколько ослабить излишне жесткие требования в отношении безопасности полета, в частности отказаться от вывода кораблей на «ТСВ». Космонавты отметили некоторые обстоятельства, вызывающие трудности, в частности излишне уплотненный график проведения операций на Луне, отсутствие прямой связи космонавта в ОБК с космонавтами в ЛО на поверхности Луны (связь осуществлялась через земные станции).
Американский космонавт Нил Армстронг-командир космического корабля «Аполлон-11».
«Аполлон XII». Основные задачи полета: отработка техники точной посадки на Луну и проведения различных операций в лунных условиях; сбор образцов лунного грунта; установка на Луне комплекта научных приборов ALSEP 1, которые в течение года должны передавать информацию на Землю, получая питание от радиоизотопной энергетической установки; фотографирование с селеноцентрической орбиты поверхности Луны, в частности участков для посадки последующих кораблей «Аполлон». Дополнительные задачи: поиск КА «Сервейер III» (см. Ежегодник БСЭ 1968 г., с. 523), демонтаж некоторых его деталей и доставка их на Землю; фотографирование и киносъемка перестроения отсеков, отделения и причаливания ЛО; проведение телевизионных сеансов с борта корабля и с поверхности Луны.
1 Apollo Lunar Surface Experiment Package - контейнер с приборами, доставленный на поверхность Луны кораблем «Аполлон».
Экипаж корабля: Чарльз Конрад (командир корабля), Ричард Гордон (пилот ОБК), Алан Вин (пилот ЛО). График полета, распорядок дня, пищевой рацион, скафандры, способы спасения космонавтов были такими же, как при полете «Аполлона XI». Общая и специальная подготовка космонавтов проводилась по той же программе, что и для экипажей кораблей «Аполлон X» и «Аполлон XI», но дополнительно предусматривала отработку установки на Луне комплекта приборов ALSEP и развертывающейся антенны, операций по сбору документированных образцов грунта и по демонтажу деталей КА «Сервейер».
Меры микробиологической защиты и карантинизации полностью аналогичны мерам для космонавтов «Аполлона XI» за одним исключением: при выходе из приводнившегося ОЭ космонавты не надевают скафандры BIG (их решили использовать только в том случае, если у космонавтов появятся признаки болезни), а только маски с респираторами.
Космонавты должны установить на Луне приборы комплекта ALSEP № 1 1: магнитометр для регистрации напряженности магнитного поля в диапазоне от - 100 до +400 гамм, показания которого должны сравнивать с показаниями магнитометра на борту КА IMP-E, выведенного на селеноцентрическую орбиту (см. Ежегодник БСЭ 1968 г., с. 524); детектор положительных ионов в диапазонах 10-3500 эв и 0,7-48,6 эв; ионизационный манометр (10-6-10-12 мм рт. ст.); спектрометр для регистрации электронов (10,5-1376 эв) и протонов (45-9600 эв) в солнечной плазме; сейсмометр, получающий энергию от радиоизотопной (плутоний-238) энергетической установки SNAP-27 2 (63 вт), которая должна обеспечить работу приборов в течение года. В комплект также входят телеметрическая система, геологические инструменты, пружинные весы, гномон для определения угла возвышения Солнца, колориметрическая шкала с тремя основными цветами спектра. Помимо комплекта ALSEP, космонавты должны установить на Луне ловушку ядер инертных газов, содержащихся в солнечном ветре. На корабле использовались такие же, как и на «Аполлоне XI», фото- и кинокамеры и дополнительно 4 широкоугольные фотокамеры на общем штативе. Одна из двух камер цветного телевидения установлена в ОЭ, другая - на посадочной ступени ЛО.
Для запуска корабля использована ракета-носитель «Сатурн V» (AS-507). Корабль по размерам и конструкции аналогичен «Аполлону XI». Запуск был проведен в расчетное время 14 ноября в 16 час 22 мин. На первой минуте полета возникла аварийная ситуация, вследствие двух электрических разрядов в атмосфере, что вызвало аварийное отключение топливных элементов (ТЭ) в системе электропитания корабля, нескольких датчиков и нарушение работы бортовой инерциальной системы наведения и навигации. Конрад немедленно произвел переключение на систему SCS 3, которая получает питание не от ТЭ, а от химических батарей и в аварийных ситуациях заменяет систему наведения. К 270 сек космонавты ввели в строй все выключившиеся системы, кроме системы наведения, которую они включили на 32 мин, находясь уже на геоцентрической орбите. Двигатель последней ступени был вторично включен в 2 час 45 мин, и она вместе с кораблем вышла на траекторию полета к Луне (ТСВ). После перестроения отсеков и отделения корабля ступень в результате слива жидкого кислорода из ее баков не получила достаточного приращения скорости для перехода на гелиоцентрическую орбиту и осталась на геоцентрической орбите (перигей ~150 000 км, апогей 880 000 км). Схема полета корабля по трассе Земля - Луна в основном аналогична схеме полета «Аполлона XI», но с существенным отличием: в результате проведенной с помощью маршевого двигателя коррекции, корабль был переведен с ТСВ на так называемую «гибридную траекторию) (промежуточная между ТСВ и энергетически оптимальной траекторией).
1 На последующих кораблях «Аполлон» комплект будет иметь иной состав приборов.
2 В комплекте EASEP на «Аполлоне XI» от солнечных элементов.
3 Stabilisation and Control System - система стабилизации и управления.
Эта траектория имеет ряд преимуществ, в частности: возможен запуск с мыса Кеннеди в дневное время; за счет увеличения длительности полета по трассе Земля - Луна обеспечивается возможность посадки в наиболее благоприятный с точки зрения освещенности период; экономится топливо. Отличительной особенностью является возможность перевода корабля снова на ТСВ с помощью маршевого двигателя или двигателя ПС. (В случае выхода из строя всех основных ДУ, корабль облетит Луну и вернется к Земле, но пролетит мимо нее в 82 000 км.) Высокая надежность ДУ, продемонстрированная на предыдущих полетах, позволила отказаться от ТСВ. Для перевода корабля на селеноцентрическую орбиту в 83 час 30 мин был включен маршевый двигатель. Схема полета по селеноцентрической орбите и посадка на Луну в основном аналогична схеме полета «Аполлона XI», но имела отличия: наклонение орбиты 14°,7 было значительно большим, чем у «Аполлона XI»; для обеспечения более точной посадки был изменен режим некоторых операций; в бортовую ЦВМ в процессе спуска были введены полученные с Земли уставки на коррекцию траектории. Спуск проходил сначала по автоматической программе, а после ее отрабатывания - по полуавтоматической. Посадка была совершена 19 ноября в 6 час 54 мин 43 сек (бортовое время 110 час 32 мин 43 сек) на расстоянии ~200 м от К А «Сервейер III». Координаты места посадки 3°,036 ю. ш. (2°,94 ю. ш.) и 23°,416 з. д. (23°,45 з. д.). Несколько минут космонавты находились в готовности к аварийному старту. Получив разрешение оставаться на Луне, они стравили остатки топлива ПС и выключили бортовые устройства, которые не должны работать в период пребывания на Луне. Первым на Луну вышел Конрад и собрал основную партию образцов лунных пород, примерно через полчаса на поверхность вышел Бин и установил на штативе камеру цветного телевидения, которая через 30 мин вышла из строя. Космонавты установили развертывающуюся антенну, развернули ловушку ядер инертных газов, осмотрели и сфотографировали ЛО, отнесли на 100 м приборы комплекта ALSEP и приступили к их установке. Сейсмометр, магнитометр и ионизационный манометр были включены немедленно (остальные два прибора комплекта были включены по команде с Земли после старта с Луны) и начали передавать информацию на Землю, причем сейсмометр регистрировал шаги космонавтов. После установки приборов космонавты удалились от ЛО еще на 80 м, возвращаясь, они продолжали сбор основной партии образцов. При входе в ЛО они безуспешно пытались отряхнуть пыль со скафандров. Первый выход космонавтов продолжался 4 час. Запасы системы PLSS были израсходованы не полностью, в ЛО космонавты произвели подзарядку водой и кислородом. После приема пищи и сна они вышли второй раз, подошли к месту установки комплекта ALSEP, собрали партию документированных образцов, одновременно комментируя характер лунного рельефа, провели съемку. Затем, ориентируясь по взятой из ЛО карте и обследуя по пути небольшие кратеры, они удалились на расстояние до 450 м.
Подойдя к КА «Сервейер III» (рис. 8), космонавты сфотографировали его, срезали кусок каркаса и кусок кабеля, откололи кусок зеркального стекла, сняли телевизионную камеру и ковш-захват. Положив все это в мешок за спиной Конрада, космонавты, продолжая сбор образцов, пошли в направлении ЛО, свернули ловушку, забрали отказавшую телевизионную камеру, которую им приказали вернуть на Землю, и вернулись в ЛО. Второй выход продолжался 3 час 54 мин, общая протяженность маршрута составила --1600 м. Спустя примерно час после возвращения в ЛО, космонавты разгерметизировали кабину, открыли люк и выбросили ставшие ненужными предметы.
Старт с Луны был осуществлен в 142 час 3 мин 47 сек, т. е. космонавты пробыли на Луне более 31,5 час. Схема полета по селеноцентрической орбите аналогична схеме полета «Аполлона XI», но имела два отличия: использованную ВС после отделения не переводили на гелиоцентрическую орбиту, и она после торможения упала на Луну в 72 км (10 км) от сейсмометра, который зарегистрировал удар ВС о поверхность; полет ОБК по орбите после отделения ВС продолжался примерно на сутки дольше для съемки лунной поверхности. В 172 час 27 мин 16 сек был включен маршевый двигатель ОБК, и он вышел на траекторию полета к Земле, схема которого в основном аналогична схеме полета «Аполлона XI», но сам полет был более продолжительным.
На трассе Луна - Земля была проведена только одна коррекция траектории (планировалось три). После отделения от ДО ОЭ вошел в атмосферу и приводнился 24 ноября в 20 час 58 мин в Тихом океане в точке с координатами 15°49' ю. ш. и 165°10' з. д. (16° ю. ш. и 165° з. д.). Полет продолжался 244 час 36 мин (244 час 35 мин). На воде ОЭ перевернулся днищем вверх, но с помощью шаров-поплавков был возвращен в нормальное положение. Водолазы подвели под ОЭ понтон, подали космонавтам чистые комбинезоны и маски с респираторами. Вертолет доставил космонавтов на авианосец «Хорнет», где они перешли в карантинный фургон, а 29 ноября были доставлены в лабораторию LRL, где пробыли до 10 декабря.
Основными средствами КИК были 13 земных станций системы MSFN, одна корабельная станция и 4 самолета ARIA. Дополнительно использовались 4 станции системы DSIF. В системе связи с Центром МСС использовались три спутника системы связи INTELSAT. Дислокация средств ПСК такая же, как при полете «Аполлона XI». Руководство NASA считает полет полностью успешным, космонавты выполнили все задачи за исключением проведения телевизионных сеансов с поверхности Луны (отказ телекамеры). Главными достижениями считают: получение новых научных данных о Луне; демонстрацию способности человека выполнять научные исследования и другие операции на Луне (полет «Аполлона XI» продемонстрировал в основном лишь возможность пребывания на Луне); подтверждение надежности ракетно-космического комплекса «Сатурн V - Аполлон» и эффективности бортовых систем корабля, обеспечивших точную посадку на Луну, и высокую квалификацию персонала.
На отдельных этапах возникали трудности и неполадки: прекращение подачи электроэнергии от ТЭ на первой минуте полета; ухудшение видимости на заключительном этапе посадки на Луну; запыление скафандров и приборов на Луне; выход из строя телевизионной камеры; высокая частота пульса и чувство жажды у космонавтов при выходе на Луну. В период полета наблюдалось повышение солнечной активности, но уровень радиации не был опасным, дозы облучения составили ~90 мрад.
Космонавты доставили на Землю 36 кг образцов лунных пород. Предварительный анализ образцов, доставленных из района Океана Бурь, показал, что они по сравнению с образцами, доставленными космонавтами «Аполлона XI» из района Моря Спокойствия, имеют ряд отличий. Карантин для образцов окончился в январе 1970 г., и в феврале началась передача 12,7 кг размельченных образцов американским и иностранным ученым. Демонтированные детали с КА «Сервейер» после карантина направлены на изучение в Лабораторию реактивного движения.
«Маринер VI» и «Маринер VII» («Маринер F» и «Маринер G»)1. Два аналогичных КА, предназначенных для продолжения исследований Марса с пролетной траектории (см. Ежегодник БСЭ 1966 г., с. 501, и 1965 г., с. 493) и для подготовки к исследованиям планеты в 1971 г. аппаратами «Маринер-71» и в 1975 г. аппаратами «Викинг». Основные задачи полета: получение изображений Марса; определение температуры, плотности, давления и состава атмосферы Марса; измерение температуры поверхности Марса на дневной и ночной сторонах; уточнение некоторых астрономических величин путем анализа траекторных измерений; получение научно-технической информации для использования ее при создании КА «Маринер-71» и «Викинг». Вес КА 385 кг (по некоторым источникам 413 кг), общая высота, включая антенну, 3,85 м. Корпус имеет форму восьмигранной призмы, максимальный поперечный размер 1,38 м, высота 0,45 м. Он разделен на 8 отсеков, в которых размещены: устройства для подзарядки батарей; корректирующий двигатель; программно-временное устройство (ПВУ) и оборудование системы ориентации; оборудование телеметрической и командной систем; записывающие устройства; приемник и передатчики; системы обработки данных и электронное оборудование научных приборов; батарея и регуляторы системы электропитания. К корпусу крепятся 4 панели (2,13x0,9 м) с солнечными элементами, к торцам панелей - блоки управляющих реактивных сопел, обеспечивающих ориентацию по трем осям. На верхнем днище установлены остронаправленная и всенаправленная антенны, датчик Канопуса и два основных солнечных датчика, на нижнем - 4 вспомогательных солнечных датчика, баллон со сжатым азотом для реактивных сопел и сканирующая (поворотная) платформа с приборами. Источник электропитания - 17 472 солнечных элемента (800 вт - при старте, 450 вт - у Марса) и подзаряжаемая серебряно-цинковая батарея. ПВУ обеспечивает автоматическую выдачу команд в соответствии с заложенной программой. Система терморегулирования пассивно-активная: многослойная теплоизоляция из тефлона с алюминиевым покрытием, жалюзи из полированного металла, электронагреватели, специальные красочные покрытия. Радиотехническая система включает сдублированный передатчик и приемник. Система ориентации включает солнечные датчики, датчик Канопуса, инерциальный измерительный блок (3 гироскопа), 12 реактивных сопел. В период работы корректирующего двигателя ориентация космического аппарата обеспечивается по командам инерциального измерительного блока четырьмя газовыми рулями, помещенными в истекающую струю. На сканирующей платформе установлены две телевизионные камеры: с широкоугольным объективом (камера А) и телеобъективом (В); ультрафиолетовый спектрометр для определения плотности и температуры марсианской атмосферы; инфракрасный спектрометр для исследования состава атмосферы Марса.
1Эти аппараты называют также «Маринер-69».
Запуск КА «Маринер VI» был осуществлен 25 февраля в 1 час 29 мин ракетой-носителем «Атлас-Кентавр». Коррекция траектории была проведена 28 февраля, полет проходил нормально. На подлете к Марсу с помощью камеры В было получено 50 снимков: 33 с расстояния 1,24-0,72 млн. км и остальные с расстояния 760-180 тыс. км. 31 июля в 5 час 4 мин началось получение пролетных снимков с расстояния 7725 км (камеры А и В). Съемка продолжалась 17 мин, от каждой камеры получено по 12 снимков. В 5 час 19 мин КА прошел на минимальном расстоянии от поверхности Марса (3430 км), скорость относительно планеты составила 7882,5 м/сек, расстояние до Земли 95,7 млн. км. Общая протяженность траектории КА от Земли до Марса составила 388 млн. км.
Запуск КА «Маринер VII» состоялся 27 марта, в 22 час 22 мин. Коррекция траектории была проведена 8 апреля, полет проходил нормально. На подлете к Марсу было сделано 93 снимка (камера В): 34 снимка начиная с расстояния 1,8 млн. км и остальные - начиная с расстояния 0,64 млн. км. Последний из подлетных снимков был получен с расстояния 105 тыс. км. 5 августа в 4 час 39 мин началось получение пролетных снимков (камеры А и В). Съемка продолжалась 22 мин, от обеих камер получено по 33 снимка. В 5 час 1 мин КА прошел на минимальном расстоянии от поверхности Марса (3428 км), скорость относительно планеты составила 7180 м/сек, расстояние до Земли 99,4 млн. км. Общая протяженность траектории КА от Земли до Марса составила 317 млн. км. Слежение за аппаратами осуществляли 9 станций системы DSIF: 4 в Голдстоне (США), две в Австралии, две в Испании и одна в ЮАР. Управление полетом осуществлял Центр управления SFOF в Пасадене (США). Все полученные от обоих КА снимки передавались на Землю. Измерения, проведенные с помощью инфракрасного радиометра, показали, что температура поверхности Марса изменяется от +16°С (в полдень) до -102°С (ночью). Атмосфера планеты состоит на 98% из углекислого газа, имеются в небольших количествах окись углерода, атомарные водород и кислород, а также водяные пары. Азот не обнаружен. Минимальное атмосферное давление, зарегистрированное у поверхности Марса, 3,5 мбар, максимальное - 9 мбар. Отмечается, что данные о давлении хорошо согласуются с полученными от КА «Маринер-IV». На основании траекторных измерений определили, что масса Марса составляет 0,1074469 ± 0,0000035 массы Земли, а масса Земли -81,3000 ± 0,0015 массы Луны. Подчеркивается, что все опубликованные данные имеют сугубо предварительный характер.
Лит.: «Aerospace Daily», Aviation Week and Space Technology», «Electronic News», «Electronics», «Flight», «Interavia Air Letter», «NASA News Release», «Science News», «Sky and Telescope», «Space World».