В переводе с французского языка "repere" означает «ориентир, знак, исходная точка». Реперные точки — это точки ориентира и точки отсчета.
В физике - это точки, на которых основываются различные шкалы измерений. На реперных точках выстроена Международная шкала температур, на шкале Цельсия когда-то были две реперные точки: температура замерзания (0°С) и кипения воды (100°С) на уровне моря.
Слово "репер" используется в различных сферах жизни и науки. Например, в артиллерии - это такие точки на местности, относительно которых идет пристрелка орудий. Также есть понятия реперных точек в геодезии. Там он означает знак, с помощью которого производится закрепление выбранной точки на земле с известной высотой. Грубо говоря это точка отсчета. По своей сути реперная точка - это точка, на которой основывается любая измерительная шкала.
В предыдущих статьях мы подробно обсуждали две реперные точки, которые можно отметить в полёте "Аполлона-11", после того, как он оторвался от стартового стола 16 июля 1969 года.
Первая реперная точка - проход опорной башни.
На эту точку пришлось обратить внимание после того, как к ролику Фила Полейши, запечатлевшего старт "Аполлона-11", стали предъявляться претензии, что ролик якобы замедлен по скорости.
Андрей Кудрявец проанализировал 7 клипов взлёта "Аполлона-11" и нашёл среднее время подъёма (10 ± 0,6) секунд.
Вот эти клипы.
1). [www.youtube.com] - 10 секунд
2). [www.youtube.com] - 10 секунд
3). [www.youtube.com] - 12 секунд
4). [www.youtube.com] - 10 секунд
5). [www.youtube.com] - 9 секунд
6). [www.youtube.com] - 9 секунд
7). атрибутированный ролик НАСА: [rutube.ru] - 10 секунд
Так вот и в ролике Фила Полейши это время подъёма почти ровно 10 секунд (9,9 с), что говорит о том, что скорость подъёма ракеты от старта данный ролик передаёт верно.
Особенно показателен в этом отношении клип под номером 6. Съёмочная камера установлена на верху опорной башни и вся ракета целиком, от стрелы спасательной аварийной системы до сопел работающего двигателя, проходит мимо этой камеры.
Время подъёма определяется очень точно.
Александр Попов на своём сайте manonmoon.ru даёт ссылку на документ НАСА, где фигурирует число 9,5 секунд:
По американским документам [5] время подъёма ракеты на высоту башни составляет около 9,5с. И этой цифре можно доверять, потому что НАСА не имела возможности её нарушить. Дело в том, что сотни профессиональных и (главное) тысячи независимых любительских камер снимали этот очень зрелищный момент. Так что башню ракета должна была пройти строго по графику НАСА.
Из всех этих материалов следует, что клип Фила Полейши правильно передаёт скорость движения.
Об этом мы подробно писали в статье №97.
Вторая реперная точка - момент пронзания облаков и отбрасывание тени.
Про этот момент написано несколько статей и сломано множество копий. Дело в том, что в ролике Фила Полейши этот момент наступает на 106-107-й секунде полёта. По официальным данным НАСА в это время ракета должна быть уже на высоте 24 км, а она только-только пронзает облачный слой, который расположен на высоте 6-8 км. Получается, что ракета движется в несколько раз медленнее, чем ей положено по графику. С такой скоростью она не сможет выйти на орбиту Земли, а просто упадёт в Атлантический океан.
Чтобы не повторяться в выводах, сошлюсь на статью, где обсуждалась высота этого облачного слоя и скорость ракеты.
Этот момент запечатлён, как минимум, в шести видеороликах. Вот, например, стоп-кадр из документального фильма BBC "Neil Armstrong Biography". Этот кадр мы ещё не приводили ни в одной из статей.
Но, что самое интересное, этот момент отсутствует на многих роликах, которые на Ю-Тубе обозначены как официальные видеозаписи старта "Аполлона-11".
Вот съёмка с кинотеодолита (tracking camera):
Вот ещё одно официальное видео "старта Аполлона-11", где также отсутствует момент прохода облаков.
Конечно же, в двух последних роликах под видом "Аполлона-11" нам показывают совсем другую ракету. Возможно, что это "Аполлон-8", а возможно, что и совсем другая ракета.
Есть ещё и третья реперная точка, которой отмечен "Аполлон-11" - это момент образование инверсионного следа.
Инверсионный след - это конденсация влаги из атмосферы на несгоревших частицах (саже) топлива, вылетающих из двигателя. Происходит в инверсионном слое атмосферы, на больших высотах с отрицательными температурами. Инверсионный слой - это слой атмосферы, в котором температура с увеличением высоты увеличивается, а не уменьшается как обычно (понятие инверсия - обратный, нарушение порядка). Этот слой атмосферы называется тропопаузой, выше находится стратосфера, а ниже - тропосфера. Высота тропопаузы зависит от географической широты и времени года. В полярных районах тропопауза расположена на высотах 8—10 км (над уровнем моря), в умеренных зонах — на высотах 10–12 км, в тропиках - на высотах 16–18 км.
Толщина тропопаузы составляет до 2–3 километров. Поэтому инверсионный слой появляется только в тот момент, когда ракета проходит высоту 14-17 км.
Вот инверсионный след во время запуска ракеты-носителя "Союз", начинает возникать через 53 секунды поле старта:
Вот видео.
Вот ночной пуск ракеты-носителя «Союз-2.1б» со спутниками OneWeb с космодрома Восточный. Инверсионный след возникает на высоте 15 км и гаснет после высоты 18 км.
Появляется инверсионный след через 55 секунд после старта.
У Фалькона инверсионный след образуется на 74 секунде (запуск от 30 мая 2020 г.)
Вот здесь - на 78-й секунде, на высоте 15-17,5 км. (15 ноября 2018 г.)
Вот ночной старт, здесь инверсионный след заметен с 68 с по 75с, когда ракета проходит участок 9-12 км:
Итак, на совремнных ракетах США ("Фалькон-9") инверсионный след наблюдается на 68-75 секундах полета и на высотах 12-17 км.
Этот инверсионный след был хорошо виден и во время старта "Аполлона-11". На ролике Фила Полейши этот след возникает через 2 мин 20 с после старта, т.е. на 140-й секунде.
На 151-й секунде (полётное время 02:31) горящий огонёк двигателей уже удаляется от инверсионного следа.
Этот инверсионный след виден на любительском ролике, снятом от Здания вертикальной сборки:
И на ролике Северского:
Образование инверсионного следа говорит о том, что ракета достигла тропопаузы, высоты около 14 км.
На "Фальконе-9" достижение этой высоты происходит примерно за 70 секунд, а "Сатурну-5" с "Аполлоном-11" требуется для этого 140 секунд, т.е. времени в 2 раза больше.
Ориентировочно можно сказать, что "Сатурн-5" на 140-й секунде достиг высоты 14 км.
А что должно быть по плану? Согласно послеполётному отчёту "Аполлона-11", на 140-й секунде ракета должна находиться на высоте 47 км (выделено оранжевым цветом). А в реальности ракета только пересекла отметку высоты в 14 км (голубая линия).
Синяя горизонтальная линия на графике и указанная высота 6,2 км соответствует моменту прохода облаков, это произошло на 106 секунде полёта. Чёрная линия на графике - набор высоты согласно отчёту НАСА, а, соответственно, сине-голубая линия - реальная траектория "Аполлон-11".
Итак, мы проанализировали три реперные точки полёта "Аполлона-11". Первая точка - подъём на высоту опорной башни. Время прохождения (10 секунд) в точности соответствует интервалу времени на 7-ми других роликах старта ракеты. Это говорит о том, что ролик Полейши правильно передаёт скорость движения ракеты.
Вторая реперная точка - проход полупрозрачного слоя облаков на 106 секунде полёта. Ракета в этот момент находилась на высоте 6,2 км (у А.Попова - 7,8 км, у А.Кудрявца - от 6 до 8 км), вместо ожидаемых 25 км. Это в несколько раз ниже, чем было запланировано.
Третья реперная точка - появление инверсионного следа на 140-й секунде - свидетельствует о том, что ракета достигла слоя атмосферы, который называется тропопаузой. Ракета в этот момент находилась на высоте около 14 км, хотя должна уже покидать стратосферу. Верхней границей стратосферы считается высота 50 км.
Анализ двух событий, произошедших после старта "Аполлона-11" - проход полупрозрачного слоя облаков и образование инверсионного следа - однозначно свидетельствуют о том, что ракета-носитель "Сатурн-5" не развила необходимой скорости, чтобы вывести "Аполлон-11" на околоземную орбиту. "Аполлон-11" летел не на Луну, а в Атлантический океан.
В ролике Северского зафиксирована ещё одна, четвёртая реперная точка - момент отделения первой ступени.
В ближайшее время мы постараемся определить, на какой секунде в реальности произошло это "отделение". Хотя сделать это весьма сложно - ролик Северского не является непрерывным планом, в нём присутствуют склейки, иногда вырезаны куски по несколько секунд, и к тому же, весь ролик заметно ускорен.
Тем не менее на него часто ссылаются защитники НАСА. Как выразился А.Попов, НАСА позволило «освятить» этот клип, своим логотипом. То есть перед нами почти официальный документ.
Поэтому в ближайшее время будет статья о том, что ролик А.Северского "Старт Аполлона-11" - не "хоум видео", а профессиональная продукция НАСА и Голливуда.
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!