Приветствую вас мои космические друзья!
В 1959 году космический корабль, "Аполлон" рассматривался в основном как орбитальный космический корабль. Космическое агентство НАСА ожидало, что его пилотируемая программа "Аполлон" в 1960-х годах будет развиваться по одному из двух; или одновременно двум сценариям.
Первый сценарий предполагал, что космический корабль "Аполлон" будет доставлять экипажи во временную орбитальную космическую лабораторию. Этот сценарий развития программы должен привести к созданию постоянной орбитальной станции. Второй сценарий развития должен был привести к пилотируемому облету вокруг Луны, но до 1970 года это казалось маловероятным.
Но 25 мая 1961 года, президент Джон Ф. Кеннеди спутал все планы НАСА. Он призвал отправить человека на Луну. После этого "Аполлон" стал космическим кораблем для полета на Луну. Агентство профинансировало новые исследования и выбрало компанию North American Aviation (NAA) в качестве подрядчика по разработке и строительству космического корабля "Аполлон".
Несмотря на новую приоритетную задачу, по высадке человека на Луну до конца десятилетия, которую поставил президент Кеннеди, исследования космических станций в космическом агентстве НАСА не прекращались. Многие в НАСА считали, что агентство может запустить свою первую станцию на околоземную орбиту до того, как первый астронавт ступит на поверхность Луны. Их рассуждения основывались на том, что затраты на разработку программы высадки на Луну достигнут пика за два или три года до того, как НАСА предпримет свою первую попытку посадки на Луну. Если бы бюджет НАСА оставался на том же уровне, то освободившиеся средства могли бы пойти на финансирование орбитальной станции, которая могла быть запущена уже в 1968 году.
В недавно созданном Центре пилотируемых космических аппаратов НАСА (MSC) в Хьюстоне, штат Техас, инженер Эдвард Оллинг возглавил планирование космической станции. Неофициально он назвал первую предложенную MSC программу орбитальной станции - «Проект Олимп» (Project Olympus).
В апреле 1962 года Оллинг распространил проект документа по планированию в MSC, а затем, 16 июля 1962 года, он представил руководителям MSC высшего уровня свой «Краткий план развития проекта», для программы космической станции «Проект Олимп». Оллинг предлагал к запуску серию из четырех орбитальных станций, запущенных и постоянно укомплектованных персоналом ( в количестве до 24 человек). Предполагаемый период эксплуатации станции должен был составить от 5 до 7 лет.
Оллинг объяснил, что космические станции проекта «Олимп» предоставят для НАСА достаточное количество научного оборудования, герметичного объема и электроэнергии для проведения широкомасштабных фундаментальных и прикладных научных исследований в космосе. Однако первые исследования, которые будут проводится на станциях, будут направлены на поиск ответов на важные вопросы об эффективности работы людей в космосе, например, смогут ли астронавты безопасно и эффективно работать на орбите в течение длительного времени?
Каждая станция массой 63 тонны, будет состоять из центрального узла объемом 424 кубических метра, от которого будут расходиться три отсека общим объемом около 991 кубических метра. В центральном узле будет находиться отсек для экипажа и ангар для космических кораблей снабжения. Каждый отсек должен был включать овальный герметичный модуль с двумя туннелями доступа. Станция «Олимп» должна была запускаться на двухступенчатой ракете «Сатурн-5». По бокам от центрального узла, в сложенном виде располагались три отсека. Оказавшись на орбите, станция должна была отделится от второй ступени, а затем разворачивались три ее отсека. Герметичные туннели должны были соединять каждый отсек станции с ее центральным узлом.
Небольшие ракетные двигатели ,находящиеся на дальнем конце отсеков, должны были запускаться, чтобы вращать станцию. Станция «Олимп» шириной 46 метров будет вращаться со скоростью четыре оборота в минуту, создавая искусственную гравитацию. Отсеки, наиболее удаленные от центрального узла, будут испытывать наибольшее ускорение, что будет эквивалентно четверти гравитации Земли. Отсеки, расположенные ближе к центральному узлу, будут испытывать меньшее ускорение, поэтому они могли бы использоваться в основном для хранения.
Орбитальные станции проекта «Олимп» должны были стать космическими исследовательскими центрами и лабораториями, для исследований в области метеорологии, геофизики, радиосвязи, навигации и астрономии, а также платформами по проведению орбитальных операций (то есть космическими верфями для подготовки космических аппаратов, направляющихся в космос за пределы орбиты космической станции).
Станции проекта «Олимп» должны были находится на круговых орбитах высотой 555 километров, с наклонением в 28,5° относительно экватора Земли. Позже Оллинг снизил рекомендуемую высоту орбиты станции до 481 километра. Также упоминалась возможность запуска орбитальной станции на полярную орбиту.
В апреле 1963 года MSC заключила с компанией NAA контракт на семимесячное исследование разработки модифицированного грузового космического корабля «Аполлон» (MODAP), для доставки астронавтов и грузов на космические станции проекта «Олимп». По проекту командный модуль (CM) корабля «Аполлон» MODAP включал кресла для шести астронавтов, пульты управления, небольшие окна, боковой люк, стыковочный туннель, двигатели системы ориентации для входа капсулы в атмосферу, и теплозащитный экран.
Служебный модуль (SM) включал семь основных внутренних отсеков. Центральный цилиндрический отсек содержал баки с гелием для подачи ракетного топлива в главный двигатель. Вокруг центрального отсека располагались шесть треугольных отсеков, содержащих баки с топливом и окислителем для основного двигателя, и двигателей системы ориентации, топливные элементы для производства электроэнергии и воды, а также баки с жидким кислородом и жидким водородом для питания топливных элементов.
Корабль MODAP должен был включать урезанный служебный модуль и модифицированный командный модуль. Поскольку служебный модуль будет находиться в свободном полете ограниченное время, прежде чем корабль состыкуется с орбитальной станцией, он мог обойтись без многих системы лунного варианта корабля «Аполлон». Например, батареи могли заменить топливные элементы, а компактный двигатель мог заменить маршевый двигатель. Двигатель мог получать топливо из пары сферических баков в центральном цилиндрическом отсеке служебного модуля. Эти модификации могли освободить четыре треугольных отсека служебного модуля, для размещения груза.
Двухступенчатая ракета «Сатурн IB», должна была вывести корабль массой 14,5 тонн на круговую орбиту высотой 195 километров с наклонением 28,5°.
Корабль должен был оставаться на этой орбите в течении пяти часов, затем экипаж запускал двигатель, чтобы вывести его на эллиптическую переходную орбиту с апогеем в 481 километр. Через 45 минут, достигнув апогея, экипаж снова запускал двигатель, чтобы скруглить орбиту. Последующие маневры сближения и стыковки могли занять до 17,5 часов.
Полеты кораблей к станции, на которой должен был находится экипаж из 24 человек в течение шести месяцев, должны были осуществляться восемь раз в год, то есть каждые 45 дней. Каждый корабль должен был доставить на орбитальную станцию экипаж из шести астронавтов и 2,6 тонн различных припасов.
Груз доставляемый на станцию должен был включать 735 килограмм продовольствия, 469 килограмм кислорода, 229 килограмм азота, 658 килограмм топлива и 565 килограмм запасных частей. Станция Проекта «Олимп» должна будет повторно использовать всю воду, которая будет запущенна вместе с ней, поэтому она не будет нуждаться в пополнении запасов воды.
Грузы будут поступать на станцию в грузовых модулях (Cargo Modules-CAM) в форме цилиндра, которые размещались в четыре пустых треугольных отсеках служебного модуля корабля. Масса пустых грузовых модулей должна была составить 893 килограмма. Жидкие и газообразные грузы должны были хранится в небольших грузовых модулях, в то время как твердые грузы будут перевозиться на дискообразных поддонах в больших грузовых модулях.
В целом версия космического корабля "Аполлон" MODAP CSM, могла бы перевозить 4140 килограмм груза, включая массу грузовых модулей.
Корабль должен был стыковаться с орбитальной станцией через осевой стыковочный узел в нижней части ангара. Компания NAA предполагала, что станция будет включать либо высокий ангар для размещения всего корабля MODAP, либо укороченный ангар только для командного модуля корабля (в этом случае служебный модуль будет находится в космосе). В первом случае разгрузка грузовых модулей могла происходить полностью внутри ангара. Во втором случае разгрузка грузовых модулей могла происходить снаружи станции. В обоих случаях после разгрузки всего груза служебный модуль корабля отсоединялся, а ангар закрывался для защиты командного модуля.
Чтобы освободить единственный осевой стыковочный порт для следующего корабля, манипулятор находящийся внутри ангара перестыковывал командный модуль к одному из трех радиальных стыковочных портов. Он должен был оставался пристыкованным к станции, проходя периодические проверки и техническое обслуживание, на протяжении шести месяцев.
Командный модуль должен был бы нести отдельный модуль с двигателями для схода капсулы с орбиты. Компания NAA предложила использовать кластер из шести твердотопливных двигателей, пять из которых могли бы спустить капсулу с орбиты. Двигательный модуль должен был включать в себя батареи для питания командного модуля, во время свободного полета перед его входом в атмосферу. Предполагалось что командному модулю потребуется около 30 минут для проверки все систем и расстыковки. Экипаж капсулы должен был бы запустить тормозные двигатели сразу после того, как корабль выходил из ангара.
Через двадцать пять минут после запуска двигателей и отделения тормозного блока капсула должна была войти в атмосферу. Поскольку капсула корабля должна была входить в атмосферу со скоростью, равной половине скорости лунной версии корабля «Аполлон», теплозащитный экран мог быть примерно вдвое тоньше. Спуск и приводнение должны были занять 11 минут. С шестью астронавтами на борту капсула корабля была бы тяжелее, чем в лунном варианте корабля, поэтому он должна была спускаться на четырех парашютах. Но экипаж смог бы безопасно приводниться, если бы произошел отказ одного из парашютов.
Капсула корабля могла приводнится в Мексиканском заливе недалеко от Хьюстона, поэтому спасение и возвращение экипажа произошло бы в течение нескольких часов. Однако компания NAA признала, что на орбите могут возникнуть чрезвычайные ситуации. Поэтому командный модуль мог находится в свободном полете до 10,5 часов, пока его наклонная орбита и вращение Земли не вывели бы его на курс для посадки в одном из трех мест.
Это была главная посадочная площадка, расположенная в Мексиканском заливе; посадочная площадка расположенная около Окинавы, в западной части Тихого океана; и площадка в районе Гавайских островов. Чтобы сократить расходы, флотилия спасательных судов не будет оставаться в режиме ожидания на всех возможных местах посадки. Из-за этого, астронавтам, возможно, пришлось бы ждать около 24 часов, после аварийного приводнения в районе Окинавы или Гавайев.
Аварийное прекращение полета могло привести к тому, что командный модуль корабля мог бы приземлятся в южной Африке; то есть, совершит посадку на суше. Чтобы защитить экипаж из трех человек, во время посадки на землю, лунная версия командного модуля включала в себя амортизаторы расположенные на опорных стойках сидений. Они позволяли креслам перемещаться вертикально, чтобы рассеять силу удара.
Поскольку командный модуль MODAP должен был перевозить экипаж из шести человек, кресла располагались в два ряда по три кресла в каждом, при этом один ряд кресел располагался над другим. Компания NAA обнаружила, что вертикальное перемещение кресел при ударе не будет удачным вариантом.
Трехместный лунный вариант командного модуля корабля «Аполлон», также имел сминаемый амортизатор, расположенный за теплозащитным экраном, который поглощал силу удара о грунт. Но этого было бы недостаточно для большей массы капсулы корабля «Аполлон» MODAP.
NAA предложила решить проблему аварийной посадки на землю, фактически переместив амортизаторы со стоек сидений на теплозащитный экран, и добавив четыре твердотопливных ракетных двигателя. В случае посадки на землю теплозащитный экран будет опускаться вниз на амортизирующих стойках, а затем будут срабатывать посадочные ракетные двигатели.
Предполагалось что программа проектирования и испытания корабля «Аполлон» MODAP, будет охватывать период с начала 1964 года по середину 1968 года. Корабли должны были доставлять экипажи и грузы на станции проекта «Олимп» с середины 1968 года по конец 1973 года. Компания NAA предполагала, что пять кораблей будут использоваться в наземных испытаниях и беспилотных испытательных полетах, и что 40 кораблей будут участвовать в полетах по программе . Из них, возможно, два выйдут из строя, что потребует сборки по крайней мере двух резервных кораблей. NAA оценила общую стоимость программы MODAP CSM, включая 861 миллион долларов необходимых для создания ракет «Сатурн IB», в 1,881 миллиарда долларов.
Значительным результатом плана развития проекта Оллинга и исследования MODAP NAA стало понимание того, что ротация экипажа космической станции и пополнение запасов будут доминировать над общей стоимостью программы космической станции. Подводя итоги своих выводов, Оллинг написал, что «многоразовая ракета-носитель могла бы внести большой вклад в экономию средств».
Таким образом, уже в 1963 году многоразовый космический корабль и многоразовая ракета-носитель, стали рассматриваться как желательные компоненты программы космической станции. К 1968 году это привело к призывам высшего руководства НАСА, к созданию программы «Спейс Шаттл» и космической станции.
Ну а на сегодня у меня всё. Спасибо за внимание!