Группа руководства и контроля McDonnell выяснила, что для связывания космических кораблей лучше всего подходят нейлоновые или лавсановые тросы длиной не более 50 метров. Один конец троса привязывается к одной ракете, а потом астронавт открывает люк космического корабля, выходит в открытый космос, "подплывает" ко второй ракете, достаёт оттуда трос и закрепляет другой конец на специальной штанге первой ракеты. Таким образом два космических корабля оказываются связаны друг с другом крепким тросом.
Многим читателям невдомёк, для чего понадобилась связывать космические корабли в 1966 году? Не буду вас мучить ожиданием и сразу отвечу. Тогда, 55 лет назад, США пытались осуществить столетнюю мечту человечества о создании искусственной гравитации в космосе. Чтобы создать искусственную силу тяжести, нужно вращать по кругу космический аппарат, при этом возникает центробежная сила, прижимающая астронавтов к "полу". Для противовеса используется второй космический корабль. Он связан с первым кораблём тросом. И вот эта конструкция, как гантель, вращается вокруг общего центра тяжести.
Создание искусственной силы тяжести на аппаратах для межзвёздных полётов впервые обосновал Константин Эдуардович Циолковский в своей книге "Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения" (1895 год издания).
Эта книга переиздавалась в СССР 7 раз.
Искусственная сила тяжести упоминается также в его повести «Вне Земли» (1920 г). Согласно идеям Циолковского, искусственная гравитация должна создаваться во вращающейся вокруг своей оси торообразной космической станции.
Вот интересная статья о создании искусственной гравитации:
Согласно мифологии НАСА, в середине 60-х годов американцы провели несколько экспериментов по созданию искусственной силы тяжести, микрогравитации. Один из таких экспериментов был в миссии "Джемини-11". Конечно, мы знаем, что на самом деле "Джемини" не выходили на околоземную орбиту, а если и летали в космос, то без людей. Максимум, что могли совершить "Джемини" - суборбитальный полёт: подъём вверх на 150-200 км, набор скорости 2 км/с и падение в океан. На космическом корабле не было никакой серьёзной теплозащиты для входа в атмосферу с первой космической скоростью (7,9 км/с), поэтому запуск "Джемини" на орбиту с экипаже означал верную смерть при возвращении.
Мы помним, что всего лишь незначительное повреждение теплозащиты во время старта шаттла "Колумбия" в 2003 году привело к гибели 7 человек, когда те возвращались с орбиты. При входе в плотные слои атмосферы на высоте 63 км произошла катастрофа - развал шаттла на кучу обломков. Причиной катастрофы стало разрушение наружного теплозащитного слоя на левой плоскости крыла челнока.
Но тем не менее, согласно легенде НАСА, космические корабли "Джемини" более 40 дней провели в космосе, астронавты якобы многократно выходили в открытый космос (суммарное время более 10 часов), осуществили массу стыковок и провели сотни экспериментов.
Если посмотреть официальные отчёты НАСА по этим полётам, то сплошные сказки получаются - десятки экспериментов в течение одного часа или 4 стыковки за один час. Вот судите сами, миссия "Джемини-11". Сначала, как рассказывает мифологии НАСА, с космодрома Канаверал стартует беспилотный корабль-мишень "Джемини-Аджена". (Возможно, что правильно произносить следует "Агена", поскольку это название звезды в созвездии Центавра.) Он поднимается на высоту около 300 км. Через полтора часа стартует корабль "Джемини-11" и на первом же витке догоняет "Аджену", стыкуется с ней.
"Аджена" представляла собой цилиндр длиной около 8 метров и диаметром 1,5 метра. С одной стороны был стыковочный адаптер, а с другой стороны - двигательная установка.
Корабль "Джемини" своими передним конусом (там, где располагался парашютный отсек), входит в стыковочный адаптер "Аджены".
Это в Советском Союзе стыковка космических кораблей была сложной и трудоёмкой операцией, а вот американские астронавты без труда совершали такие стыковки по несколько раз за час, причем, чтобы потренироваться, каждый астронавт по 2 раза выполнил стыковку ("въехал") и расстыковку ("поехал обратно"), итого 4 раза.
У экипажа Gemini XI теперь была возможность сделать что-то еще, чего НАСА давно хотело - потренироваться в стыковке и расстыковке. Каждый мужчина выехал и поехал обратно один раз при дневном свете и один раз в темноте. Это было легко.
- Намного легче,- сказал Конрад, - чем при переводе и стыковке тренажера на земле. Также впервые второму пилоту была предоставлена возможность состыковаться с целевым транспортным средством.
После последней стыковки экипаж использовал основной двигатель "Аджены" в тестовом запуске перед выходом на большую высоту. Развернувшись на 90 градусов в сторону от траектории полета, Конрад запустил главный двигатель, чтобы выйти на новую орбитальную полосу. Это действительно произвело на них впечатление. Гордон заметил Янгу:
- Я согласен с тобой, Джон, езда на PPS (основной двигательной установке) - это самое большое волнение, которое у нас было за весь день"..
Затем Конрад и Гордон поели. Блюда, приготовленные для астронавтов "Джемини", включали яичницу-болтунью, креветки с коктейльным соусом, курицу с карри и рисовый пудинг с изюмом. Напитки включали кофе, виноградный сок и молоко. Затем они 8 часов поспали.
Я пытался найти на схеме "Джемини", где у них хранилась еда, но так и не нашёл этого шкафчика.
Потом, согласно легенде НАСА, один из астронавтов, Гордон, на полтора часа вышел из корабля в открытый космос, чтобы протянуть трос. После открытия люка наступила полная разгерметизация всего космического корабля, потому что никакой шлюзовой камеры для выхода в открытый космос не было, в отличие от советских космических кораблей.
Стоит напомнить, что это - 1966 год, сентябрь. Всего полтора года назад, 18 марта 1965 года впервые в открытый космос вышел Алексей Леонов, проведя вне корабля 12 минут. И это был настоящий подвиг. А тут у американцев сразу - "космическая прогулка" на полтора часа в легком скафандре. Сейчас известно, что легкие скафандры годятся лишь для кратковременного пребывания в открытом космосе, а для внекорабельной деятельности (ВКД) нужны совсем другие скафандры. Современный скафандр США для выхода в открытый космос EMU (Extravehicular Mobility Unit) весит 127 или 145 кг (в зависимости от модели).
А в миссии "Джемини-11" использовался скафандр G4C массой всего 15,4 кг. Издалека такой скафандр выглядел, как спортивный костюм "Адидас".
Конечно, на самом деле никто в открытый космос не выходил. На роль астронавта в открытом космосе опять пригласили "мойщика окон" - актёра подвешенного за спину на тросе, отчего со свисающими вниз руками и ногами тот принял форму буквы "П". Снимали актёра с нижнего ракурса.
Писатели, раскрашивающие деталями "официальную версию НАСА", попытались добавить массу "жизненных" моментов, чтобы "голливудские" выдумки были хоть чуть-чуть похожи на правду.
Когда Гордон рванулся вперед , он пропустил свою цель и дрейфовал по дуге над адаптером "Аджены" полукругом, пока не оказался позади космического корабля.
Но Конрад выпустил только 2 метра из 9-метрового шланга (фала), поэтому он потащил Гордона обратно к люку для второй попытки. Во второй раз Гордон достиг цели и схватился за несколько неподвижных поручней, чтобы подтянуться на носу космического корабля.
- Оседлай их, ковбой! - закричал Конрад.
Ехать без седла и ногами, зажатыми между пристыкованными транспортными средствами, было трудно.
Писатели официальной истории НАСА решили добавить в повествование несколько "эмоциональных" моментов.
Гордон, по лицу которого струился пот, а глаза щипало, вслепую шарил вокруг на ощупь. Он попытался открутить зеркало на стыковочной панели, чтобы Конрад мог наблюдать за ним, когда он подошел к задней части космического корабля.
Вместо запланированных 107 минут, операция продлилась 33 минуты, после чего люки были задраены.
На 26-м витке вокруг земли, Конрад подал сигнал запуска главного двигателя "Аджены" на 26 секунд. С помощью двигателей "Аджены" апогей орбиты был поднят на высоту 1370 км.
При виде такого значения высоты орбиты мне вспоминаются слова космонавта Алексея Леонова во время одного из интервью.
— Самая большая опасность — радиация. На высоте 500 км. проходит первый радиационный слой, где радиация очень высока, порядка 500 рентген. Во время моего выхода в открытый космос высота орбиты была 495 км., то есть пяти километров мне не хватало, чтобы нахлебаться этой радиации. И солнечная активность была минимальной. А вот если бы на солнце были вспышки, то наверняка этот слой опустился бы на 5 — 10 км., и тогда я бы с вами уже не беседовал. Ведь первые скафандры не защищали от радиации.
Там, на высоте 1370 км - убийственная радиация. Но астронавты - люди стальные, им радиация не страшна!
Через 3 часа они снова включили двигатели и опустились вниз на 300 км. И снова вышли в открытый космос, теперь на 2 часа, чтобы пофотографировать земные пейзажи. И тут произошло событие, совершенно заурядное, с точки зрения сценаристов Голливуда.
Они спокойно пересекли Флориду и перелетели через Атлантику, ничего не делая. Внезапно Гордон нарушил молчание, чтобы объявить, что они только что вздремнули.
- Там мы были ... он спал, свисая из люка на своем тросе, а я спал, сидя внутри космического корабля, - сообщил Конрад.
- Это впервые, - ответил Джон Янг, - впервые сплю в вакууме.
Даже не знаю, как относиться к такому пассажу - задремали в невесомости в смертельно опасной ситуации...
А потом начался самый главный эксперимент, ради которого был выход в открытый космос и связка тросом двух кораблей. Экипаж медленно вывел космический корабль из стыковочного конуса "Аджены", пока 30-метровый трос не натянулся.
Конрад запустил двигатели космического корабля, чтобы вызвать вращение на один градус в секунду до комбинации Gemini XI-Agena. Затем два корабля продолжат свой орбитальный путь с их общим центром тяжести в определенной точке троса, вокруг которой они будут совершать медленное и непрерывное вращение. Ожидается, что центробежная сила натянет трос и разделит два корабля, в то время как сам трос обеспечивает центростремительную силу, удерживающую два космических корабля в равновесии.
Транспортные средства на обоих концах веревки закачались, но они тоже вскоре успокоились, и пилотам ничего не пришлось делать. Была получена скорость вращения 38 градусов в минуту, которая оставалась постоянной на протяжении всего прохода темной стороны.
Затем с Земли поступила команда ускорить вращение.
Скорость вращения составила 55 градусов в минуту, и теперь экипаж мог протестировать минимальную искусственную гравитацию. Когда они приставили камеру к приборной панели, а затем отпустили ее, она переместилась по прямой в заднюю часть кабины и параллельно направлению троса. Сам экипаж не ощущал никакого физиологического воздействия гравитации.
Но этим фантазия сценаристов не ограничилась. Оказалось, что топлива в космическом корабле осталось ещё много, поэтому начались игры в "кошки-мышки" с Адженой. Сначала они отстали от неё километров на 30, потом поднялись выше по орбите и пролетели над ней, потом опять снизились, и "Аджена" оказалась позади, а потом, на следующий день - уже впереди.
Конрад наклонил нос космического корабля на 53 градуса над горизонтальным полетом и включил передние двигатели. Это замедлило скорость космического корабля и приблизило его к Земле. Теперь космический корабль находился на более низкой орбите, чем Agena, и был готов к маневру догоняющего.
А топливо всё не кончалось и не кончалось.
Вот так излагали полёт миссии "Джемини-11" писатели, которых НАСА наняло для фабрикации "официальной версии НАСА".
Официальный отчет НАСА и цитаты о миссии взяты из книги "На плечах титанов: история проекта Джемини", написанной Бартоном С. Хакером и Чарльзом С. Александером. Книга опубликована в качестве специального издания НАСА-4203 в серии "История НАСА", 1977 год.
Надо сказать, что создание искусственной тяжести рассматривалось многими корифеями теоретической космонавтики, начиная с Константина Циолковского и немца Германа Оберта.
В 1963 году Королёв думал о полетах на Луну и даже к Марсу: в ОКБ-1 уже разрабатывались проекты межпланетных кораблей. Размеры корабля слишком малы, чтобы вращать его для создания центробежной силы; требовался противовес, система связанных между собой тел, вращающихся в космосе. Для орбитального корабля сыскался идеальный противовес — последняя ступень ракеты-носителя. Ступень выходит на орбиту и отделяется, отбрасывается от него как ненужная, уже бесполезная пустая «бочка». Ее-то и «подобрал» Королев для своего эксперимента. Первые оценки показали, что необходимы большие, почти космические размеры карусели, от 300 до 1100 метров. Дело в том, что перегрузка пропорциональна расстоянию от центра вращения и скорости вращения в квадрате.
Скорость, с которой можно безболезненно вращать космонавта на орбите, определили как раз по ускорению Кориолиса - угловая скорость в два оборота в минуту. Чтобы достичь лунной перегрузки, то есть центробежного ускорения в 1,5 м/с2, требовался трос длиной в 300 м. Однако это было еще не все.
Сразу раскрутить «карусель» до такой скорости не удавалось. Подготовили следующий космический сценарий. Пустая, без топлива и окислителя последняя ступень РН «Восток» (ракетный блок И), весила около 3 т. Через несколько секунд после расхождения включались два пороховых реактивных двигателя, которые сообщали дополнительный импульс блоку И, увеличивая скорость расхождения (радиальную скорость) до 10 м/с. Сматывая трос с барабана лебедки, ракетный блок удалялся от корабля, пока расстояние не увеличилось до 1000 м. Ни мало ни много, а для эксперимента требовался 1 км троса. Погасив скорость расхождения, лебедка выдавала сигнал на включение еще одной пары пороховых реактивных двигателей. Система из двух связанных тросом тел начинала вращаться относительно общего центра масс со скоростью в 2 оборота в минуту, а центр масс, в свою очередь, продолжал вращаться по орбите вокруг Земли. Под действием центробежной силы трос натягивался с силой 20 кг, создавая перегрузку в 1/300 земной.
На следующем этапе развертывания требовалось увеличить перегрузку до лунного значения, то есть до 1/6 земной. Помог еще один закон классической механики, называемый принципом сохранения кинетического момента. Если стягивать два вращающихся тела, то, подчиняясь этому закону, скорость вращения начинает возрастать, как у вращающегося на льду фигуриста, складывающего руки. Лебедка стягивала трос с километрового расстояния до 300 м, увеличивая скорость вращения до требуемой величины — 7 град/с; при этом сила возрастала с 20 кг до 1000 кг. В результате на корабле «Восход» с массой около 6 т действовала перегрузка, равная лунной тяжести.
Несмотря на всю секретность, за океаном, конечно, прослышали о наших планах создать искусственную тяжесть в космосе. Американцам очень не хотелось в очередной раз уступать нам «впервые в мире», и они сделали реальную попытку воспроизвести нашу схему на орбите на кораблях «Джемини». Фактически, как упоминалось, выполнить эту операцию им не удалось.
В.С. Сыромятников. 100 рассказов о стыковке
и о других приключениях в космосе и на Земле. Глава 1.11. "Искусственная тяжесть"
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!
*
P.S. Первую в истории космонавтики стыковку космических кораблей осуществил в автоматическом режиме Советский Союз в 1967 году. Её произвели 30 октября 1967 года советские аппараты серии «Космос» — «Космос-186» и «Космос-188», которые фактически являлись беспилотными вариантами кораблей «Союз». А вот первая в мире стыковка двух пилотируемых кораблей была осуществлена 16 января 1969 года кораблями «Союз-4» и «Союз-5». Переход экипажа из одного корабля в другой осуществлялся путем выхода в открытый космос.
А что касается полётов капсул «Джемини», то на этих кораблях не было никакой серьёзной абляционной защиты, и максимум, что они могли – совершить суборбитальный полёт.
И, вероятнее всего, до октября 1968 года ни один американский корабль не выходил на орбиту Земли, а вся программа «Джемини» (1965-1966 гг.), от начала до конца была сплошной инсценировкой.
PP.S. Всех поздравляю с Новым, 2023 годом! Надеюсь, он принесёт нам реальные изменения. Удачи всем!