КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ «АПОЛЛОН IX»

Полет космического корабля «Аполлон IX» проходил с 3 по 13 марта 1969 г. Экипаж корабля: Джеймс Макдивитт (командир), Дэвид Скотт (пилот основного блока) и Расселл Швейкарт (пилот лунной кабины). Корабль включал в себя основной блок (обра­зец 104) и лунную кабину (образец LM-3). Начиная с этого поле­та, космонавты присваивали основному блоку и лунной кабине на­звания, которые -служили позывными. Для основного блока ко­рабля «Аполлон IX» было выбрано название «Гамдроп» («Капля»), для лунной кабины — «Спайдер» («Паук»). При этом полете впер­вые проводились летные испытания корабля «Аполлон», состояще­го из основного блока и лунной кабины. Вес корабля 36,5 т (отсек экипажа 5,6 т, двигательный отсек с неполным запасом топлива 16,4 т, лунная кабина 14,5 т). Для запуска использовалась ракета- носитель «Сатурн V» AS-504. Цель полета, относящегося к этапу D, — комплексные испытания корабля (основной блок и лунная кабина) на геоцентрической орбите.

Программа полета корабля «Аполлон IX» была выполнена почти полностью (из-за недомогания космонавта Швейкарта отка­зались от эксперимента по переходу из лунной кабины в основной блок и обратно через открытый космос).

ЗАДАЧИ ПОЛЕТА

Задачами полета космического корабля «Аполлон IX» явля­лись:

1. Комплексные летные испытания пилотируемой лунной каби­ны на геоцентрической орбите с максимально возможной имита­цией режимов работы и условий полета, предусмотренных типовой программой (в некоторых случаях эти режимы и условия наме­ренно делались даже более жесткими). Главными операциями при этих испытаниях были:

— перестроение отсеков корабля и отделение его от последней ступени ракеты-носителя;

— расстыковка лунной кабины и основного блока;

— автономный полет лунной кабины с удалением от основного блока на 175 км, отделение взлетной ступени кабины от посадоч­ной, встреча и стыковка взлетной ступени с основным блоком;

— отделение взлетной ступени без космонавтов и включение двигателя на этой ступени по команде с основного блока.

Особое внимание при полете корабля «Аполлон IX» уделялось испытаниям стыковочного узла, систем навигации и наведения, жизнеобеспечения и электропитания лунной кабины, а также дви­гателей кабины при работе в режимах автоматического и ручного управления. Например, проведенные при полете корабля «Апол­лон IX» испытания двигателя посадочной ступени на длительную работу были последними перед использованием этого двигателя для обеспечения посадки на Луну лунной кабины корабля «Апол­лон XI» (при полете корабля «Аполлон X» включение этого дви­гателя на длительное время не предусматривалось).

2. Проведение эксперимента по переходу космонавта Швей- карта через открытый космос из лунной кабины в пристыкованный к ней основной блок и обратно с целью имитации аварийного воз­вращения космонавтов из взлетной ступени лунной кабины в отсек экипажа в случае неудавшейся стыковки или невозможности пе­рехода через внутренние туннели-лазы. Во время выхода, когда раз­герметизировались кабины космонавтов в отсеке экипажа и на взлетной ступени лунной кабины, предусматривалось одновре­менное получение биотелеметрических данных от всех трех космо­навтов. Помимо имитации аварийного перехода, эксперимент по выходу имел целью испытания системы разгерметизации кабин кос­монавтов, испытания в условиях вакуума скафандров типа EV, в которых космонавты должны выходить на поверхность Луны, а также автономной ранцевой системы жизнеобеспечения PLSS, ко­торой они должны пользоваться при выходах на поверхность. Швейкарт во время выхода, который был рассчитан примерно на 2 час, должен был провести такие операции, как съем пластинок, установленных на корпусе корабля, а также 10-минутные испыта­ния телевизионной камеры, с помощью которой предстояло произ­водить съемку во время выходов на поверхность Луны. Пластинки из кварца с покрытием из фтористого магния устанавливались для того, чтобы оценить опасность прожога1 корпуса факелом вспомо­гательных двигателей. При перестроении отсеков эти двигатели на основном блоке включаются в непосредственной близости к лун­ной кабине. Пластинки должны были возвратить на Землю для анализа. Для облегчения съема к пластинкам были привязаны тросы, за которые должен был тянуть космонавт.

3. Испытания модифицированной ракеты-носителя «Сатурн V», имевшей меньший вес конструкции и больший вес запаса топлива, чем ранее запускавшиеся ракеты «Сатурн V». Поскольку после за­пуска корабля «Аполлон VIII» ракета-носитель «Сатурн V» счита­лась отработанной, ракета-носитель корабля «Аполлон IX» не не­сла телевизионных и кинокамер, кроме того, было существенно уменьшено число измеряемых параметров.

4. Осуществление второго и третьего включений двигателя по­следней ступени ракеты-носителя после отделения от нее корабля. Второе включение двигателя при данном полете производилось для того, чтобы проверить его работоспособность после 4,5-часового интервала, прошедшего после первого включения. Этот интервал близок к максимально допустимому. Третье включение двигателя производится для проверки:

— возможности включения двигателя спустя только 80 мин после предыдущего (второго) включения. Этот интервал близок к минимально допустимому. Отмечается, что пока больше двух вклю­чений двигателя последней ступени ракеты-носителя «Сатурн V» ни при одном полете не предусматривается, но это может потребо­ваться при будущих полетах к планетам. При запусках в некото­рые даты может оказаться необходимым сократить интервалы меж­ду включениями до 80 мин;

— эффективности запасной системы наддува баков ступени. В основной системе наддува используется охлажденный газообраз­ный гелий, хранимый в девяти баллонах, размещенных в баке жид­кого водорода. Поступающий из этих баллонов гелий пропускает­ся через нагреватель. Запасная система использует неохлажден­ный газообразный гелий, хранимый в пяти баллонах, смонтирован­ных на подмоторной раме. Если бы во время полетов к Луне при вторрм включении основная система наддува не сработала, то ис­пользовали бы запасную.

После третьего включения двигателя был запланирован слив остатков топлива через двигатель для образования облака паров, за которым предполагали наблюдать с Земли.

5. Проведение двух сеансов телевизионной передачи с борта при помощи переносной камеры фирмы Westinghouse Electric. Один сеанс длительностью 7 мин предполагалось проводить из лунной кабины до ее отделения, второй сеанс длительностью 10 мин — во время эксперимента по выходу в открытый космос. Камера имела две сменные рукоятки; одна была соединена с ка­белем длиной 2,7 м и служила для съемки внутри корабля; вторая, соединенная с кабелем длиной 30 м, — для съемки вне корабля.

6. Проведение эксперимента S-065, предусматривающего од­новременную съемку в различных частях спектра определенных районов суши (юго-западные районы США, некоторые области Мексики, Бразилии и других -стран) и океана для определения воз­можности исследования природных ресурсов Земли с геоцентри­ческой орбиты. Для проведения этого эксперимента использова­лись смонтированные на общем штативе четыре фотокамеры Hasselblad 500EL. Сочетание типа пленки и светофильтра для каждой камеры было таким же, как планируется для камер спутника ERTS-A, предназначенного для исследования природных ресурсов:

— инфракрасная аэрографическая пленка с фильтром 89В (по­лоса пропускания 700—900 мк). Изображения, полученные в уз­кой полосе инфракрасной части спектра, должны сравниваться с изображениями, полученными другими камерами в видимой части спектра;

— цветная инфракрасная пленка с фильтром Wratten-15 (510—900 мк).Предполагалось зарегистрировать отраженное из­лучение растений в ближней инфракрасной части спектра и попы­таться дифференцировать культурные и дикие растения;

— инфракрасная пленка Panatomic-X с фильтром 25А (580 мк) для идентификации различных видов землепользования и для по­лучения контрастных изображений облаков;

— инфракрасная пленка Panatomic-X с фильтром 58А (480— 020 мк) для топографии морского дна (в прибрежной зоне) и дна озер.

В период полета корабля «Аполлон IX» группа в Центре MSC, руководящая проведением эксперимента S-065, работала круглосу­точно, чтобы своевременно вносить коррективы в программу съе­мок в зависимости от метеорологических условий в районах, под­лежащих съемке, и условий на борту корабля.

7. Съемка с помощью двух фотокамер Hasselblad с телеобъек­тивом, одной фотокамеры Hasselblad с широкоугольным объекти­вом и двух кинокамер Maurer.

РАСЧЕТНАЯ ПРОГРАММА ПОЛЕТА

Согласно расчетной программе, ракета-носитель AS-504 с кос­мическим кораблем «Аполлон IX» запускается со стартового ком­плекса № 39 на мысе Кеннеди 28 февраля 1969 г. в 16 час 00 мин. Последняя ступень ракеты-носителя с кораблем выводится на на­чальную круговую геоцентрическую орбиту высотой 191 км с на­клонением к плоскости экватора 32,5°. С помощью своих вспомо­гательных двигателей последняя ступень с кораблем ориентируется параллельно земному горизонту. В течение примерно 2 час космо­навты производят проверку бортовых систем и имитируют повтор­ное включение двигателя последней ступени для перевода ’ступени с кораблем на траекторию полета к Луне. В Т + 2 час 34 мин сту­пень с кораблем занимает расчетное положение для перестроения отсеков. После перестроения отсеков и отделения корабля от по­следней ступени космонавты в Т+ 04 час 11 мин 25 сек включают на 3 секвспомогательные двигатели корабля для отвода его на безопасное расстояние ( ~ 600 м) от ступени перед вторым вклю­чением (в Т+4 час 45 мин 41 се,к) ее двигателя, в результате ко­торого ступень переходит на промежуточную орбиту с высотой пе­ригея ~ 200 км и высотой апогея ~3000 км. Космонавты наблю­дают за работой двигателя. В Т+б час 07 мин 04 сек производится третье включение двигателя последней ступени, в результате чего она выходит на гелиоцентрическую орбиту. После этого включения производится слив через двигатель остатков топлива: сначала жид­кого кислорода, потом жидкого водорода. В результате должно об­разоваться облако, за которым можно будет наблюдать с Зем­ли.

Первые трое суток полета корабля

В первые трое суток полета космонавты несколько раз вклю­чают маршевый двигатель корабля.

Первое включение (приращение скорости 11,2 м/сек) произ­водится в Т+06 час 01 мин 40 сек для увеличения высоты апогея орбиты до 243 км (высота перигея ~200 км.) и испытаний системы наведения основного блока.

Второе включение (приращение скорости 259 м/сек) произво­дится в Т+22 час 12 мин для увеличения высоты апогея до 355 км (высота перигея остается ~200 км), смещения на восток узла ор­биты, испытаний системы наведения основного блока при отклоне­нии маршевого двигателя в шарнирном подвесе на 40% максималь­ного угла, а также для уменьшения массы основного блока на 3,3 т. Смещение на восток узла орбиты производится для улучше­ния условий освещенности и облегчения слежения в период раз­дельного полета основного блока и лунной кабины. Уменьшение массы основного блока производится для снижения расхода топли­ва вспомогательных двигателей основного блока в случае аварии двигательной установки отделившейся лунной кабины и необходи­мости обеспечения, встречи путем маневрирования основного блока.

Третье включение (приращение скорости 776,7 м/сек) произво­дится в 7+25 час 18 мин 30 сек для увеличения высоты апогея орбиты до 500 км (высота перигея остается ~200 км), смещения на 10° на восток узла орбиты, испытаний системы наведения ос­новного блока при отклонении маршевого двигателя в шарнирном подвесе на максимальный угол и дальнейшего уменьшения массы основного блока (на ^8 г). Двигатель при третьем включении на­чинает работать в режиме автоматического управления по коман­дам системы наведения, а с некоторого момента космонавты ис­пользуют систему ручного управления вектором тяги.

Четвертое включение (приращение скорости 91,4 м/сек) про­изводится в 7+28 час 28 мин для смещения еще па Г на восток узла орбиты (высота орбиты не изменяется).

Находясь в основном блоке, космонавты производят юстиров­ку секстанта и наблюдения звезд в дневное время.

К 7+40 час все космонавты надевают скафандры. Швейкарт открывает верхний люк отсека экипажа, демонтирует и переносит в отсек экипажа элементы стыковочного узла, после чего перехо­дит из отсека экипажа через внутренние туннели-лазы в лунную кабину, пристыкованную к основному блоку. За ним следует Мак- дивитт. Скотт остается в отсеке экипажа. Все космонавты исполь­зуют автономную систему жизнеобеспечения скафандров на слу­чай негерметичности стыка. При этом регистрируется время, реаль­но потребное космонавтам на надевание скафандров и переход.

Согласно расчетам, на надевание скафандра космонавту нужно ~ 0,5 час, на демонтаж стыковочного узла и переход двух космо­навтов ~2,5 час. В лунной кабине космонавты производят провер­ку бортовых систем, в частности, подают команду на развертыва­ние посадочного шасси. Космонавты проводят наблюдения с по­мощью телескопа в лунной кабине, осуществляют связь с исполь­зованием остронаправленной поворотной антенны, выставляют в расчетное положение гироплатформу, включают двигатели систе­мы ориентации, проводят первый телевизионный сеанс. В Т+ 49 час 43 мин космонавты, находящиеся в лунной кабине, пристыкован­ной к основному блоку, включают двигатель посадочной ступени лунной кабины. Приращение скорости при этом составляет 522,6 м/сек, двигатель работает на различной тяге в диапазоне от 10 до 100%. Включение двигателя производится для испытаний си­стемы наведения лунной кабины, а в последний период работы двигателя — для испытаний ручной системы дросселирования тя­ги. В результате этого включения происходит смещение еще на 6,7° на восток узла орбиты (высота орбиты не изменяется). После выключения двигателя космонавты обесточивают бортовые систе­мы лунной кабины и возвращаются через внутренние туннели-ла­зы в отсек экипажа.

В Т+54 час 26 мин 16 сек производится пятое включение мар­шевого двигателя (приращение скорости 167,8 м/сек) для перево­да корабля на круговую орбиту высотой 246 км — исходную орбиту для предстоящего на четвертые сутки эксперимента по выходу в от­крытый космос и предстоящего на пятые сутки эксперимента по автономному полету лунной кабины.

Четвертые сутки полета (выход в открытый космос)

К Т+68 час Макдивитт и Швейкарт переходят в скафандрах из отсека экипажа через внутренние туннели-лазы в лунную кабину, где подводят питание к бортовым системам лунной кабины и начи­нают готовиться к эксперименту по выходу в открытый космос. Швейкарт надевает на шлем рамку с защитными козырьками, а на спину автономную ранцевую систему жизнеобеспечения PLSS. Скотт, оставшийся в отсеке экипажа, также одет в скафандр. При­мерно одновременно из кабин космонавтов в отсеке экипажа и во взлетной ступени стравливается кислород и открываются люки для выхода в открытый космос: передний люк лунной кабины и быстрооткрывающийся люк отсека экипажа. В Т+73 час 10 мин Швейкарт выходит через передний люк лунной кабины на площад­ку перед люком, крепит ноги в фиксаторах («золотые туфли») и монтирует кинокамеру, так чтобы она снимала его переход. Скотт высовывается по пояс из быстрооткрывающегося люка отсека эки­пажа и также монтирует кинокамеру. После монтажа камеры Швейкарт отдыхает в течение 2 мин, после чего держась руками за поручни перемещается по корпусу корабля к откры­тому люку отсека экипажа и до пояса залезает в этот люк (Т + 73 час 32 мин). При переходе космонавт должен не задеть ан­тенну и не попасть в струю вспомогательного двигателя. В отсеке экипажа он отдыхает 2 мин, затем собирает кварцевые пластинки у люка и передает их Скотту. После нового 2-минутного отдыха Швейкарт в Т+73 час 45 мин выходит из люка отсека экипажа и, пользуясь поручнями, переходит к открытому люку лунной кабины.

Схематическое изображение планировавшегося эксперимента по переходу космонавта Швейкарта из лунной кабины в отсек экипажа Через открытый космос

У люка лунной кабины Швейкарт снимает размещенные там квар­цевые пластинки и передает их Макдивитту. После периода отдыха (начинается в Т + 73 нас 52 мин) Швейкарт демонтирует кинока­меру и передает ее Макдивитту, который подает ему телевизион­ную камеру, и Швейкарт крепит ее к поручню. В Т +74 час 05 мин корабль входит в тень Земли. Во время пребывания в тени Швей­карт, ноги которого закреплены в фиксаторах, оценивает яркость источников света основного блока и лунной кабины, а также яр­кость люминисцирующих дисков, которыми в темноте должны обо­значаться поручни. Корабль выходит из тени в Т+74 час 40 мин.

Макдивитт передает Швейкарту фотокамеру Hasselblad, с широ­коугольным объективом, и ют фотографирует корабль, в частно­сти, вспомогательные двигатели и посадочное шасси. В Т+74 час 52 мин Швейкарт возвращает кинокамеру Макдивитту и в Т + 75 час 05 мин начинает телевизионную передачу, которая про­должается 10 мин, после чего Швейкарт передает телевизионную камеру Макдивитту. В Т + 75 час 20 мин Швейкарт возвращается в лунную кабину (длительность выхода Швейкарта 2 час 10 мин). Люки отсека экипажа и лунной кабины закрываются, кабины кос­монавтов наполняются кислородом Макдивитт и Швейкарт обес­точивают бортовые системы лунной кабины и возвращаются через внутренние туннели-лазы в отсек экипажа.

Пятые сутки полета (автономный полет лунной кабины)

Примерно к Т + 89 час Макдивитт и Швейкарт, одетые в ска­фандры, переходят через внутренние туннели-лазы из отсека экипа­жа в лунную кабину, подводят питание к бортовым системам лун­ной кабины и готовятся к эксперименту по отделению и автоном­ному полету лунной кабины, в частности, проводят автономные ис­пытания радиолокатора, обеспечивающего встречу.

Примерно в Т + 92 час 30 мин лунная кабина отделяется от основного блока. Космонавт Скотт, оставшийся в основном блоке, осматривает и фотографирует лунную кабину, совершающую груп­повой полет с основным блоком на расстоянии нескольких метров. В Т + 93 час 05 мин 45 сек Скотт включает на 10,9 сек вспомога­тельные двигатели основного блока (приращение скорости 1,5 м/сек) для обеспечения увода его от лунной кабины примерно на 3,7 км. При этом имитируется увод основного блока от отделившейся лунной кабины на круговой селеноцентрической орбите перед переводом лунной кабины на эллиптическую селено­центрическую орбиту с высотой периселения 15 км. В результате основной блок переходит на орбиту с высотой перигея 243 км и высотой апогея 245 км. В лунной кабине, обращающейся по круго­вой орбите высотой 246 км, проводятся испытания радиолокатора, обеспечивающего встречу, с использованием приемоответчика на основном блоке, а также выставляется гиростабилизированная платформа основной системы наведения и вводятся уточненные данные в аварийную систему наведения.

В Т+93 час 50 мин 03 сек, после того как основной блок и лунная кабина совершили примерно полвитка по раздельным ор­битам, производится имитация перевода лунной кабины на эллип­тическую селеноцентрическую орбиту с высотой периселения 15 км. Для этой цели включается на 25,2 сек двигатель посадочной сту­пени (приращение скорости 25,9 м/сек, двигатель работает на 10% и на 40% полной тяги), и лунная кабина переходит на орбиту с высотой перигея 220 км и высотой апогея 268 км, то есть на орби­ту «ко-эллиптическую» орбите основного блока. При обращении по этой орбите максимальное удаление лунной кабины от основного блока составляет 90 км, и, если по какой-либо причине от дальней­ших маневров лунной кабины откажутся, может быть сравнитель­но быстро обеспечена ее встреча и стыковка с основным блоком. Двигатель посадочной ступени при этом маневре работает по ко­мандам аварийной системы наведения, основная система выступает в качестве запасной. При всех последующих маневрах двигатели лунной кабины работают по командам основной системы.

Расчетная схема автономного полета лунной кабины (за нуль в системе координат принята точка, в которой находится основной блок; пунктиром показаны участки орбиты в тени Земли) 1 — включение вспомогательных двигателей основного блока в Т+93 час 05 мин 45 сек; 2 — включение двигателя посадочной ступени в Т+93 час 50 мин 03 сек; 3 — второе включение двигателя посадочной ступени в Т+95 час И мин 48 сек; 4 — разделение взлетной и посадочной ступеней и включение двигателей системы ориентации взлетной ступени в Т+96 час 22 мин 00 сек\ 5 — включение основного двигателя взлетной ступени в Т+ +97 час 06 мин 28 сек; 6 — включение двигателей системы ориентации взлетной ступени в Т+97 час 59 мин 21 сек; 7— включение двигателей системы ориентации взлетной ступени в Т+98 час 31 мин 41 сек

В Т + 95 час 41 мин 48 сек, после того как лунная кабина со­вершила 1*1/4 витка по орбите с высотой перигея 220 км и высотой апогея 268 км, включается на 24,8 сек двигатель посадочной сту­пени (приращение скорости 12,2 м/сек), и лунная кабина перехо­дит на близкую к круговой орбиту с высотой перигея 263 км и вы­сотой апогея 265 км. Двигатель при этом включении работает на 10% полной тяги.

При всех последующих маневрах лунной кабины космонавт Скотт в основном блоке будет находиться в готовности выполнить маневр «зеркального отображения», если маневр лунной кабины по каким-либо причинам осуществить не удалось. Маневр «зер­кального отображения» основного блока, предусматривающий то же приращение скорости, что основной маневр лунной кабины, но с обратным знаком, производится через 1 мин после расчетного момента маневра лунной кабины. В результате маневра «зеркаль­ного отображения» будет обеспечена встреча и стыковка основного блока с лунной кабиной.

Примерно в Т+ 96 час 20 мин взлетная ступень лунной кабины отделяется от посадочной, и в Т+ 96 час 22 мин 00 сек включают­ся на 30,6 сек двигатели системы ориентации на взлетной ступени (приращение скорости 11,5 м/сек), и она переходит на орбиту с высотой перигея ~224 км. При обращении по такой орбите обес­печивается заданная угловая скорость сближения взлетной ступе­ни с основным блоком. Максимальное удаление лунной кабины от основного блока на этой орбите 175 км.

В Т+97 час 06 мин 28 сек включается на 3,1 сек основной дви­гатель взлетной ступени (приращение скорости 11,5 м/сек) и пере­водит ее на близкую к круговой орбиту с высотой перигея 220 км и высотой апогея 224 км. В момент выключения двигателя лунная кабина находится на расстоянии ~ 140 км от основного блока.

В Т+97 час 59 мин 21 сек, когда лунная кабина находится на расстоянии ~40 км от основного блока и ниже его на 19 км, про­изводится первый маневр на завершающем этапе сближения, ими­тирующий подобный маневр на селеноцентрической орбите. Для этой цели включаются на 17,6 сек двигатели системы ориентации взлетной ступени и обеспечивают импульс по линии визирования (приращение скорости 6,6 м/сек). Позже эти двигатели корректи­руют сближение, а в Т+98 час 31 мин 41 секобеспечивают вырав­нивание скоростей (продолжительность работы при этом 45,7 сек, приращение скорости 8,7 м/сек). Затем осуществляются групповой полет, причаливание и стыковка.

После возвращения Макдивитта и Швейкарта в отсек экипажа взлетная ступень сбрасывается, основной блок уводится на безо­пасное расстояние, и по команде с Земли в Т+100 час 26 мин про­изводится включение основного двигателя взлетной ступени, кото­рый работает ~360 сек до полного израсходования топлива. В ре­зультате этого включения, имитирующего старт с Луны, взлетная ступень переходит на орбиту с апогеем ~5930 км.

Шестые—десятые сутки полета

На последние пять суток полета не планируется никаких ответ­ственных экспериментов (основные задачи полета решаются в пер­вые пять суток). Космонавты ведут съемку для изучения возмож­ности исследования природных ресурсов с орбиты, наблюдают на­земные. ориентиры, ведут испытания бортовых систем, производят шестое и седьмое включения маршевого двигателя.

Шестое включение в Т + 121 час 59 мин (приращение скорости 20,1 м/сек)производится для того, чтобы уменьшить высоту пери­гея орбиты до 176 км. При такой высоте перигея сход корабля с орбиты может быть обеспечен вспомогательными двигателями, даже если маршевый двигатель выйдет из строя.

Седьмое включение двигателя в Т+169 час 47 мин (продолжи­тельность работы 8 сек; приращение скорости 52,6 м/сек) произво­дится для того, чтобы увеличить высоту апогея до 388 км и обеспе­чить большую продолжительность существования основного блока при той же высоте перигея, а также для того, чтобы сместить апо­гей в южное полушарие и обеспечить большую продолжительность свободного полета после тормозного импульса.

Тормозной импульс обеспечивается на 151-м витке маршевым двигателем при восьмом включении в Т+ 238 час 10 мин 47 сек (приращение скорости 77 м/сек) над районом в 1300 км к юго-вос­току от Гавайских о-вов. После того как двигатель отработает, ос­новной блок разворачивается на 45° в плоскости рыскания, и дви­гательный отсек отделяется от отсека экипажа. Вход в атмосферу происходит примерно в Т + 238 час 26 мин, развертывание основных парашютов в Т+238 час 41 мин 40 сек и приводнение в 7 + 238 час 46 мин 80 сек в точке с координатами 30,1° с. ш. и 59,9° з. д. в за­падной части Атлантического океана в ~400 км к востоко-юго-вос- току от Бермудских о-вов и в 2000 км от мыса Кеннеди.

ХОД ПРЕДСТАРТОВОЙ ПОДГОТОВКИ И ПОЛЕТА КОРАБЛЯ «АПОЛЛОН IX»

Корабль «Аполлон IX» был запущен в 16 час 00 мин 3 марта 1969 г. (на трое суток позже первоначально намеченного времени) ракетой-носителем «Сатурн V» AS-504 со стартовой площадки А ‘комплекса № 39 на мысе Кеннеди.

Предстартовая подготовка и старт

Запуск космического корабля «Аполлон IX» был назначен на 16 час 00 мин 28 февраля 1969 г., однако в связи с болезнью космо­навтов был отложен на 16 час 00 мин 3 марта. Решение об отсроч­ке было принято 26 февраля, когда у всех трех космонавтов основ­ного экипажа наблюдавшиеся уже в течение нескольких дней про­студные явления (воспаление верхних дыхательных путей, нас­морк) приняли серьезный характер. С подобным заболеванием космонавты могли особенно плохо себя почувствовать в кислород­ной атмосфере корабля, которая сушит слизистую оболочку. При резком изменении давления на участке выведения и при возвраще­нии космонавты, если у них насморк, могут пострадать (осложне­ние на уши и даже разрыв барабанных перепонок). Основной при­чиной заболевания космонавтов корабля «Аполлон IX» считают общее ослабление организма в связи с очень напряженной про­граммой предполетных тренировок (до 18 час в сутки). 26 февраля космонавты прекратили тренировки и были переведены на домаш­ний режим. По назначению врачей они принимали отхаркивающее средство, антигистамин и витамин С, а Швейкарт, кроме того, по­лоскал горло соленой водой. К 28 февраля космонавты почувство­вали себя лучше и возобновили тренировки. Отсрочка запуска при­вела к дополнительным затратам в сумме 0,5 млн. долл.

Когда было принято решение об отсрочке запуска, ракета-но­ситель «Сатурн V» AS-504 с кораблем «Аполлон IX» находилась в состоянии 16-часовой готовности. Сброс схемы для ракеты-носи­теля был произведен до состояния 28-часовой готовности, для ко­рабля— до состояния 42-часовой готовности. К 01 час 00 мин 3 марта ракета с кораблем была приведена в состояние 9-часовой готовности и, в соответствии с программой, в предстартовой под­готовке был сделан перерыв до 07 час 00 мин. После возобновле­ния подготовка проходила нормально, и в расчетное время в 16 час 00 мин 3 марта ракета с кораблем стартовала.

Выведение на геоцентрическую орбиту

Двигательная установка первой ступени ракеты-носителя ра­ботала на 0,3 сек дольше расчетного времени, двигательная уста­новка второй ступени — на 5,1 сек меньше расчетного времени. Для обеспечения расчетной конечной скорости по команде само­настраивающейся системы наведения двигатель третьей ступени проработал на 13 сек дольше расчетного времени. Последняя сту­пень с кораблем вышла на орбиту в Т+667 сек (расчетное время Т+659 сек). Согласно данным бортовой ЦВМ, высота перигея ор­биты составляла 165,8 км, высота апогея 191 км. По данным на­земных средств траекторных измерений, высота перигея 189,6 км, высота апогея 192,5 км (расчетная орбита круговая высотой 191 км). Неправильные расчеты бортовой ЦВМ указывали на возможную ее неисправность, что помешало бы выполнению мно­гих из намеченных задач. Позже выяснилось, что ЦВМ была ис­правна, но в нее были введены неправильные поправки на ошибки интегрирующего маятникового акселерометра. Позже в ЦВМ бы­ли введены новые поправки, и она стала обеспечивать требуемую точность расчетов.

После выхода последней ступени с кораблем на орбиту (об­щий вес на орбите 134,7 т) космонавты в течение ~2 час проводили проверку бортовых систем и имитировали переход на траекторию полета к Луне, после чего начали готовиться к пере­строению отсеков. В Т+2 час 30 мин ступень с кораблем приняла расчетную ориентацию для перестроения. Было произведено страв­ливание паров топлива из баков ступени, в результате ступень с кораблем перешла на несколько более высокую орбиту (перигей 198 км, апогей 204 км). В Т+2 час 43 мин (Т+2 час 43 мин) ос­новной блок отделился от последней ступени, отошел на 15 м, раз­вернулся на 180° (это удалось не сразу), и в течение ~15 мин космонавты совершали групповой полет со ступенью фотографируя установленную на ступени лунную кабину. Космонавты отмечали, что ступень была хорошо стабилизирована. В Т + 3 час 2 мин 8 сек (Т+ 2 час 53 мин 43 сек) Скотт обеспечил стыковку основного блока с лунной кабиной. Операция прошла «гладко», по- видимому, помог опыт, полученный Скоттом при тренировках в бас­сейне. С первой же попытки головка стыковочного штыря удари­лась в 10 см от отверстия в приемном конусе и соскользнула в это отверстие. Туннели-лазы были наполнены кислородом. Скотт от­крыл люк и пролез в туннель-лаз, для того, чтобы убедиться в пра­вильности срабатывания захватов стыковочного узла. Убедившись в этом, он в Т+3 час 33 мин соединил электрические цепи основ­ного блока и лутной кабины.

В Т+ 1 час 8 мин 5 сек были подорваны пироболты, соединяв­шие лунную кабину с последней ступенью, и сработал пружинный толкатель, обеспечивший отделение корабля от ступени. Космонав­ты включили вспомогательные двигатели, чтобы увести корабль на безопасное расстояние от ступени перед вторым включением ее двигателя. После второго и третьего включений двигателя ступень вышла на гелиоцентрическую орбиту. Запланированный слив топ­лива через двигатель ступени для образования облака паров про­извести не удалось.

Первые трое суток полета

В Т+5 час 59 мин (Т+06 час 01 мин 40 сек) был включен мар­шевый двигатель корабля, который проработал 5 сек (на 0,1 сек меньше расчетного времени) и обеспечил приращение скорости 10,5 м/сек (11,2 м/сек), в результате чего высота апогея увеличи­лась до 232 км (243 км). При этом включении, в частности, проверялась устойчивость стыковочного узла при вибрации и ускорени­ях. После маневра космонавты положили корабль в «дрейф» и пе­ревели бортовые системы на режим экономии электроэнергии. В Т + 9 час начался период отдыха.

Лунная кабина на последней ступени ракеты-носителя (сфотографирована через окно основного блока во время операции но перестрое- нию отсеков)

1-туннель-лаз лунной кабины; 2 — приемный конус; 3 — остронаправленмая антенна сантиметрового диапазо на; 4 — площадка перед люком; 5— прицельное приспособление, облегчающее наведение основного блока при причаливании

На вторые сутки полета космонавтов разбудили в Т+18 час 30 мин. Макдивитт спал 2 час, Скотт 6 час, Швейкарт 7 час. Кос­монавты обнаружили, что за период «дрейфа» корабль приобрел вращение порядка 0,1 град/сек.

В Т + 22 час 12 мин (Т + 22 час 12 мин) было произведено вто­рое включение маршевого двигателя, который проработал 65 сек, обеспечил приращение скорости 259 м/сек (259 м/сек) и перевел корабль на орбиту с высотой апогея 351 км (355 км). Это включе­ние производилось, в частности, для того, чтобы испытать проч­ность стыковочного узла и способность системы стабилизации гасить'возмущения, возникающие при включении двигателя. Мар­шевый двигатель отклонялся в шарнирном подвесе на ±0,2°. Отклонения от заданного положения по оси тангажа не превышали 0,1° и были скорректированы системой стабилизации менее чем за 5 сек. Отклонений относительно оси рыскания не наблюдалось. Стыковочный узел успешно прошел испытания.

В Т + 25 час 17 мин (Т + 25 час 18 мин 30 сек) было произве­дено третье включение маршевого двигателя, который проработал 282 сек, обеспечил приращение скорости 783 м/сек (776,7 м/сек) и перевел корабль на орбиту с высотой апогея 503 км (500 км). Это включение производилось, в частности, для того, чтобы продол­жить испытания стыковочного узла, а также для проверки ручной системы управления вектором тяги (в течение последних 45 сек работы двигателя).. По докладу Макдивитта, при использовании ручной системы были заметные отклонения по крену, а также не­значительные отклонения по двум другим осям, но ему удалось ликвидировать эти отклонения, используя опыт, полученный при занятиях на тренажере.

В 74-28 час 24 мин (Т + 28 час 28 мин) было произведено чет­вертое включение маршевого двигателя, который проработал 28,2 сек и обеспечил приращение скорости 91 м/сек. Высота орби­ты практически не изменилась, узел орбиты, как и при втором и третьем включениях маршевого двигателя был смещен на восток.

В Т + 40 час Швейкарт должен был начать демонтаж стыко­вочного узла и перейти в лунную кабину, где к нему должен был присоединиться Макдивитт. Эти операции были начаты на час поз­же в связи с тем, что Швейкарт почувствовал недомогание. В отсе­ке экипажа во время надевания скафандра у него был приступ рвоты. Макдивитт попросил обеспечить ему возможность перегово­ров с медицинским руководителем полета по «закрытому» каналу, по которому он доложил о приступе рвоты у Швейкарта и о выз­ванной этим задержке в проведении запланированных операций. Макдивитт попросил пересмотреть график с учетом этой задержки и исключить те операции по проверке оборудования лунной каби­ны, которые не являются совершенно необходимыми. Скотт, вместо Швейкарта, демонтировал стыковочный узел и обеспечил наполне­ние кислородом кабины космонавтов во взлетной ступени. Давле­ние в этой кабине, туннелях-лазах и кабине в отсеке экипажа сос­тавляло 0,36 кг/см2.

Швейкарт почувствовал себя лучше и с опозданием примерно на час начал переход из отсека экипажа через туннели-лазы в лун­ную кабину. В условиях наземных тренировок переход занимал около 10 мин, в реальных условиях Швейкарту потребовалось 90 мин, возможно, потому, что он не полностью оправился. Вскоре после перехода в лунную кабину у него был второй приступ рвоты (во время обоих приступов космонавт был без шлема). При­чина недомогания Швейкарта так точно установлена и не была. Он — единственный из космонавтов корабля «Аполлон IX» принял перед стартом таблетку против укачивания и снова принял такую же таблетку по окончании участка выведения после снятия шлема Пульс его на участке выведения не поднимался выше 72 ударов в минуту (у Макдивитта 135, у Скотта 120 ударов в минуту). В первые двое суток полета перед периодом отдыха Швейкарт при­нимал снотворное. В первый период он спал дольше других космо­навтов. После приступов рвоты он принимал таблетки, закрепляю­щие желудочно-кишечный тракт. На третьи сутки полета он, как и другие космонавты, начал впрыскивать в нос состав против вы­сыхания слизистой оболочки — обычного следствия пребывания в чисто кислородной атмосфере.

Спустя примерно час к Швейкарту, находившемуся в лунной кабине, присоединился Макдивитт. Космонавты включили борто­вые источники питания лунной кабины, проверили основные пере­ключатели и индикаторы, шланги подачи кислорода из бортовых запасов лунной кабины, установили шторки на окнах кабины, по­дали команду на развертывание посадочного шасси (развертыва­ние космонавты наблюдали визуально) и осуществили в Т+46 час 29 мин (Т + 46 час 27 мин) сеанс телевизионной передачи длитель­ностью 6 мин 45 сек (7 мин). Они показали кабину и друг друга. Качество изображения было удовлетворительное, однако наблю­дался «смаз» при быстром движении космонавтов, поскольку ка­мера обеспечивает передачу со скоростью только 10 кадр/сек. Из- за неполадок на наземной приемной станции речь Макдивитта во время сеанса принималась с искажениями, Швейкарт в течение всего сеанса молчал.

В Т + 49 час 41 мин (Т + 49 час 43 мин)космонавты, находив­шиеся в пристыкованной лунной кабине, включили двигатель по­садочной ступени, который работал в соответствии с программой, причем космонавты дросселировали тягу вручную. Вибрация при работе двигателя вызвала в некоторых местах отслоение алюми­ниевой фольги — облицовки внутреннего теплозащитного покры­тия на корпусе лунной кабины. После выключения двигателя кос­монавты обесточили бортовые системы лунной кабины и в 7 + 51 час 35 минвозвратились через туннели-лазы в отсек экипа­жа. В связи с тем, что их переход в лунную кабину задержался, из программы операций в лунной кабине были исключены проверка системы освещения и некоторого радиотехнического оборудования.

В Т + 54 час 25 мин (Т + 54 час 26 мин 16 сек) было произве­дено пятое включение маршевого двигателя, который проработал 43,2 сек, обеспечил приращение скорости 175,2 м/сек (167, 8 м/сек) и перевел корабль на орбиту с высотой перигея 229 км и высотой апогея 239 км — исходную орбиту для запланированного на пятые сутки эксперимента по автономному полету лунной кабины. Рас­четная исходная орбита круговая высотой 246 км .

Четвертые сутки полета

На четвертые сутки полета был запланирован выход Швей- карта в открытый космос. Накануне, когда у Швейкарта было два приступа рвоты, Макдивитт принял решение отказаться от экспе­римента по выходу и ограничиться лишь разгерметизацией лунной кабины и открытием люка, причем Швейкарт в этот период дол­жен был использовать автономную ранцевую систему жизнеобес­печения PLSS. Это решение было согласовано с руководителями полета. Однако после периода сна к началу четвертых суток Швей- карту стало лучше, и Макдивитт запросил разрешение Земли на выход Швейкарта на один дневной период в открытый космос на площадку перед люком, но без последующего переходу по корпусу корабля в отсек экипажа и обратно, как это предусматривалось первоначальной программой. Скотт должен был провести операции по разгерметизации кабины в отсеке экипажа, открыванию люка и пр. в соответствии с первоначальной программой.

На четвертые сутки полета к Т + 70 час (Т + 68 час) Швейкарт и Макдивитт перешли через внутренние туннели-лазы в лунную ка­бину. Швейкарт одел ранцевую систему жизнеобеспечения PLSS и перевел скафандр на питание от этой системы. В Т + 72 час 50 мин были разгерметизированы кабины космонавтов во взлетной ступени и в отсеке экипажа, в Т + 73 час 03 мин в обеих кабинах космонавтов были открыты люки. Через 2 мин Швейкарт одел на шлем рамку с защитными козырьками и прикрепил 7,6 метровый фал, а спустя еще 2 мин начал выбираться из люка (ногами впе­ред) и в Т + 75 час 08 мин 09 сек уже стоял на площадке перед лю­ком, укрепив ноги в фиксаторах. Скотт через открытый люк отсе­ка экипажа фотографировал Швейкарта во время выхода. Швейкарт, в свою очередь, фотографировал корабль и Скотта, высунувшегося из своего люка. От телевизион­ной съемки в открытом космосе, как предусматривалось первоначальной программой, Швейкарт отказался, поскольку при сокра­щенной длительности выхода у него не было бы времени на подго­товительные операции с телевизионной камерой. В Т+73 час 21 мин Макдивитт передал Швейкарту кинокамеру, а фотокамеру втянул в кабину (все камеры были привязаны тросами).

Выход Швейкарта в открытый космос (сфотографировано (Скоттом)

Поскольку Швейкарт докладывал, что чувствует себя хорошо, скафандр обеспечивает комфортность и космонавт не испытывает никаких затруднений, Макдивитт‘запросил у руководителей полета разрешения продлить период пребывания Швейкарта в открытом космосе до ~2 час (дневной период, ночной период и еще один дневной период). Руководители полета не дали разрешения и при­казали ограничиться одним дневным периодом, мотивируя свое решение тем, что продление эксперимента по выходу заставит со­кратить период отдыха, а он особенно необходим космонавтам пе­ред запланированным на пятые сутки полета самым ответствен­ным экспериментом — автономным полетом лунной кабины.

Швейкарт снял те кварцевые пластинки, до которых мог до­тянуться, не вынимая ног из фиксаторов. В Т+73 час 41 мин Швей­карт начал опробование поручней, держась за которые, он, соглас­но первоначальной программе, должен был перебраться в отсек экипажа. Швейкарт нашел, что поручни позволяют управлять по­ложением тела в невесомости. В Т+73 час 46 мин Швейкарт по приказанию Макдивитта начал возвращение в лунную кабину. Люк лунной кабины был закрыт в Т + 73 час 49 мин 58 сек. Пульс Швей­карта перед Выходом в открытый космос подскочил почти до 100 ударов в минуту (по-видимому, от нервного напряжения), а во время выхода был 61—88 ударов в минуту. Эксперимент по вы­ходу Швейкарта продолжался 47 млн (считая с раскрытия до за­крытия люка). Отмечалось, что радиосистема в ранце PLSS обес­печивала уверенную связь Швейкарта с Землей (для ретрансля­ции использовалась радиосистема корабля).

Выход Скотта в открытый космос (сфотографировано Швейкартом)

Скотт через открытый люк снял несколько кварцевых пласти­нок и, кроме того, вел съемку с помощью фото- и кинокамеры. В частности, в Т+73 час 28 мин он фотографировал территорию США. Люк отсека экипажа был закрыт в Т+73 час 49 мин 25 сек.

Испытания скафандра EV и ранцевой системы PLSS прошли успешно, хотя следует учесть, что Швейкарт не производил опера­ций, требующих больших затрат энергии. Система водяного охлаж­дения работала лишь на 20—25% своей максимальной мощности, поскольку тепловыделение организма космонавта составляло толь­ко 90—125 ккал/час. Успешному проведению эксперимента по вы­ходу в открытый космос, по мнению американских специалистов, во многом способствовали тренировки в бассейне, сравнительно частые периоды отдыха во время проведения операций в открытом космосе, а также использование фиксаторов. Все эти меры были приняты после учета опыта выходов в открытый космос на спутни­ках «Джемини» в 1966 г.

По завершении эксперимента по выходу в открытый космос кабины космонавтов были наполнены кислородом. Макдивитт и Швейкарт провели телевизионный сеанс из лунной кабины (соглас­но первоначальной программе, этот сеанс должен был проводить Швейкарт во время выхода в открытый космос). Длительность сеанса 12 мин 43 сек. Космонавты показали пульт управления и другое, оборудование лунной кабины, туннели-лазы, процесс прие­ма пищи. Кроме того, через окна лунной кабины космонавты пока­зали Землю, основной блок (при этом в окне основного блока был виден космонавт Скотт), посадочное шасси лунной кабины и пр. Качество изображения было значительно лучше, чем при первом сеансе. После проведения телевизионного сеанса Швейкарт и Макдивитт обесточили бортовые системы лунной кабины и вернулись через туннели-лазы в отсек экипажа. По данным телеметрии, кос­монавты, по-видимому, забыли обесточить две системы в лунной кабине. Руководители полета приказали одному из космонавтов вернуться в лунную кабину и проверить. Космонавты вначале от­казывались, заявляя, что на это потребуется не менее 30 мин, что сократит и без того короткий отдых перед ответственным экспери­ментом пятого дня полета. .Руководители полета настаивали, и Швейкарт совершил переход в лунную кабину и обратно для про­верки систем. На всю операцию потребовалось 11 мин.

Пятые сутки полета

На пятые сутки полета космического корабля «Аполлон IX» был проведен главный и самый ответственный эксперимент — авто­номный полет лунной кабины. Исходная орбита корабля при этом несколько отличалась от расчетной. Расчетная орбита круговая высотой 246 км, фактическая орбита имела перигей 229 км и апо­гей 239 км. Поэтому были несколько изменены расчетные парамет­ры для маневров.

На пятые сутки период работы космонавтов начался несколько раньше, чем предусматривалось программой (они спали менее 5 час ), чтобы они успели надеть скафандры и к расчетному времени завершить переход в лунную кабину (как показал опыт предыдущих двух суток, надевание скафандров и переход занима­ют больше времени, чем рассчитывали на основании наземных тре­нировок).

К Т + 89 час (Т + 89 час) Швейкарт и Макдивитт перешли в лунную кабину, а Скотт, оставшийся в отсеке экипажа, установил приемный конус и стыковочный штырь. При расстыковке наблюда­лись некоторые трудности. Как выяснилось, Скотт недостаточно резко перекинул тумблер в положение «разделение». Разделение произошло на 59-м витке в Т + 92 час 39 мин над станцией слеже­ния на о. Антигуа. Основной блок отошел от лунной кабины при­мерно на 15 м, после чего Макдивитт начал медленно поворачи­вать лунную кабину по тангажу и рысканию, чтобы Скотт мог произвести ее визуальный осмотр с разных сторон. Позже с той же целью Скотт поворачивал основной блок. Одновременно с визу­альным осмотром Скотт и Швейкарт вели фотографирование. Кос­монавты видели друг друга через окна. Скотт включил радиолока­ционный приемоответчик, а в Т+93 час 02 мин 53 сек (Т + 93 час 05 мин 45 сек) включил вспомогательные двигатели основного бло­ка для перевода его на несколько иную орбиту, обращаясь по ко­торой он удалился бы от лунной кабины на 3,7 км. Двигатели про­работали 12,13 сек (10,9 сек) и сообщили приращение скорости, близкое к расчетному (1,5 м/сек). Основной блок перешел на орби­ту, обращаясь по которой, удалился от лунной кабины на 5,2 км. Макдивитт ориентировал лунную кабину таким образом, чтобы ос­новной блок постоянно находился в поле зрения, а Швейкарт с помощью бортового радиолокатора, обеспечивающего встречу на орбите, определял дальность до основного блока и относительную радиальную скорость. Швейкарт также выставил гиростабилизи- рованную платформу основной системы наведения и ввел уточнен­ные данные в аварийную систему наведения, которую предстояло испытать при первом включении двигателя посадочной ступени.

В Т+93 час 47 мин 34 сек (Т+ 93 час 50 мин 03 сек) на 59-м витке двигатель был включен. Тяга его дросселировалась космо­навтами в пределах 10—40% полной тяги (4,5 т), причем при ра­боте двигателя на 20% полной тяги Швейкарт отмечал сильную вибрацию. Двигатель обеспечил приращение скорости 27,5 м/сек (25,9 м/сек). Лунная кабина перешла на «ко-эллиптическую» ор­биту с высотой апогея 253 км (268 км). Когда, обращаясь по этой орбите, лунная кабина удалилась от основного блока на макси­мальное расстояние 89 км1 (90 км), были проведены испытания радиолокатора, обеспечивающего встречу на орбите (результаты определений дальности с помощью этого радиолокатора и резуль­таты определений Скотта с помощью секстанта отличались от дан­ных измерений наземных средств не более, чем на 185 м). Посколь­ку испытания всех бортовых систем лунной кабины прошли успеш­но, руководители полета выдали разрешение на проведение даль­нейших маневров, предусмотренных программой. В противном слу­чае лунная кабина должна была бы сразу осуществить маневр по обеспечению встречи с основным блоком.

В Т+ 95 час 39 мин 07 сек (Т+ 95 час 41 мин 48 сек) в зоне видимости станции слежения в Гуаймасе Макдивитт включил во второй раз двигатель посадочной ступени. Тяга двигателя была постоянной (10% полной), он работал по командам основной сис­темы наведения. Двигатель обеспечил приращение скорости 13,1 м/сек (12,2 м/сек) и перевел лунную кабину на близкую к кру­говой орбиту, пролегающую примерно на 20 км выше орбиты ос­новного блока.

Космонавты лунной кабины доложили, что на этом расстоянии они все еще продолжали визуально наблюдать основной блок.

В Т+96 час 16 мин 04 сек (Т+96 час 22 мин), после отделе­ния взлетной ступени от посадочной, были включены двигатели системы ориентации на взлетной ступени. Они проработали 31 сек (30,6 сек),обеспечили приращение скорости 12,2 м/сек (11,5 м/сек) и перевели взлетную ступень на орбиту с высотой перцгея ~220 км. В момент включения двигателей взлетная ступень нахо­дилась на ~20 км выше основного блока и на 134 км позади ,него по полету. Уставки для этого маневра были рассчитаны как на борту, так и на Земле. Космонавты воспользовались уставками, рассчитанными на борту.

В Т + 96 час 58 мин 14 сек (Т+ 97 час 06 мин 28 сек) был включен основной двигатель взлетной ступени с таким расчетом, чтобы она перешла на орбиту, пролегающую ниже орбиты основно­го блока. Отмечается хорошее согласие измерений дальности и ра­диальной скорости сближения, производимых Швейкартом в лун­ной кабине с помощью радиолокатора, Скоттом в основном блоке с помощью секстанта и наземными средствами. Так, перед включе­нием основного двигателя взлетной ступени, по данным Скотта, радиальная скорость сближения составляла 34,1 м/сек, по данным Швейкара — 32,6 м/сек.Космонавты в лунной кабине при вклю­чении основного двигателя взлетной ступени использовали уставки, рассчитанные на борту.

В Т+ 97 час 57 мин 45 сек (Т+ 97 час 59 мин 21 сек) был про­изведен первый маневр на завершающем этапе сближения. Двига­тели системы ориентации взлетной ступени обеспечили приращение скорости 6,8 м/сек (6,6 м/сек), причем импульс был направлен по линии визирования. На завершающем этапе сближения Макдивитт включил проблесковый источник света.

В связи с тем, что при расстыковке наблюдались трудности, Макдивитт хотел завершить стыковку в дневной период, для чего требовалось сократить предусмотренную программой длительность группового полета с взаимным осмотром. Руководители полета дали соответствующее разрешение. В Г+98 час 33 мин (98 час 31 мин) было произведено выравнивание скоростей и перевод взлетной ступени в режим группового полета на расстоянии ~30 м от основного блока. Макдивитт развернул ступень так, что­бы Скотт мог осмотреть основной двигатель. Затем Макдивитт на­чал операции по причаливанию. Отмечается, что солнечный свет, падавший на окно лунной кабины, мешал Макдивитту вести наблюдение на участке причаливания. Скотт предложил, что он обеспечит причаливание и стыковку, однако Макдивитт решил сде­лать это сам, но просил Скотта корректировать его маневры (меж­ду космонавтами в обоих аппаратах была устойчивая связь). Сты­ковка была завершена в Т+98 аде 59 мин 38 сек.Отмечается, что космонавты лунной кабины за период маневров израсходовали всего 26% запаса топлива из одной пары баков для двигателей системы ориентации и 34% запаса топлива из второй пары баков.

После завершения стыковки руководители полета предложили космонавтам отдохнуть, однако они решили сначала осуществить переход в отсек экипажа. В период разборки стыковочного узла и перехода заданную ориентацию корабля обеспечивали двигатели системы ориентации взлетной ступени, а не вспомогательные двига­тели основного блока, поскольку Скотт перерасходовал запас топ­лива для вспомогательных двигателей.

Перед переходом оказалось необходимым выровнять давление в кабине космонавтов во взлетной ступени и в туннелях-лазах (дав­ление в кабине поднялось до 0,41 кг/см2). Перед тем как покинуть взлетную ступень космонавты привели ее бортовые системы в такое состояние, чтобы можно было по дистанционной команде, передан­ной из основного блока, включить двигатель взлетной ступени. Кроме того, космонавты перенесли во взлетную ступень из отсека экипажа накопившийся «мусор» и некоторые предметы, надобность в которых отпала.

Космонавты отделили основной блок от взлетной ступени и с помощью вспомогательных двигателей (приращение скорости 0,9 м/сек) увели его на безопасное расстояние (~ 1 км) от ступени перед включением ее основного двигателя. Двигатель был включен в Т + 101 час 52 мин 44 сек (Т+100 час 26 мин). Он проработал 342 сек (~360 сек) и перевел ступень на орбиту с высотой апогея ~7000 км. Предполагаемая продолжительность существования ступени на этой орбите ~ 19 лет.

По завершении перечисленных экспериментов было объявлено, что космонавты выполнили 97% задач, запланированных на полет.

Шестые—десятые сутки полета

В течение последних пяти суток полета космонавты корабля «Аполлон IX» продолжали испытания бортовых систем, осущест­вляли фотографирование (в среднем 200 кадров в сутки), вели наблюдения наземных ориентиров, а также проводили эксперимен­ты по связи, которые были намечены на начальный период полета, но из-за недостатка времени проведены не были.

Фотографирование проводилось в основном с целью изучения возможности исследования природных ресурсов с орбиты. Космо­навты выборочно снимали некоторые районы территории США (в штатах Калифорния, НьюМексико, Техас), а также территории других стран (Коста-Рика, Бразилия, Колумбия, Гвинея).

Наблюдения наземных ориентиров велись с помощью телеско­па, причем нацеливание телескопа производилось разворотом ко­рабля не по тангажу, как обычно, а по рысканию и затем по крену. Этот новый способ позволил сэкономить в общей сложности 7—9 кг топлива для вспомогательных двигателей. Отмечается, что космонавты корабля «Аполлон IX», как и другие американские космонавты, весьма неохотно расходовали топливо для вспомогательных двигателей. Так, в последние пять дней полета космонав­ты корабля «Аполлон IX» ежесуточно расходовали в среднем 7,2 кг топлива для вспомогательных двигателей, хотя бортовые запасы позволяли тратить в сутки до 23 кг.

Космонавты использовали бортовые оптические приборы не только для наблюдения наземных ориентиров, но и для наблюде­ния небесных тел. С помощью секстанта Скотт наблюдал Юпйтер и четыре его спутника (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто). С по­мощью телескопа космонавты наблюдали один из спутников «Пе­гас», который находился на расстоянии ~ 1600 км от корабля, а также обращающуюся по орбите с высоким апогеем взлетную сту­пень лунной кабины, за которой они следили на расстоянии 1000 - 1500 км.

Эксперименты по связи предусматривали, в частности, изуче­ние способности остронаправленной антенны основного блока уве­ренно принимать сигналы без предварительного наведения. Это может потребоваться при полетах к Луне, когда на корабль нуж­но будет подать сигнал в период сна космонавтов. Эксперименты показали, что антенна в этих условиях обеспечивает эффективную связь.

В последние пять суток полета космонавты произвели шестое и седьмое включения маршевого двигателя корабля (не считая восьмого включения для обеспечения схода с орбиты).

Шестое включение предполагалось произвести в Т+121 чр,с 59 мин для уменьшения высоты перигея орбиты настолько, чтобы сход с орбиты могли обеспечить вспомогательные двигатели в слу­чае неисправности маршевого. В расчетное время маршевый двига­тель включен не был, так как не сработали вспомогательные дви­гатели, которые должны были сообщить кораблю ускорение для обеспечения забора топлива из баков маршевого двигателя. Поз­же выяснилось, что космонавты не придерживались правильной последовательности операций при включении вспомогательных двигателей. Попытка была повторена на следующем витке. Вспо­могательные двигатели включились нормально, и в Т+123 час 28 мин был включен маршевый двигатель, который перевел ко­рабль на орбиту с высотой перигея 195 км (176 км) и высотой апо­гея 222 км.

Седьмое включение было произведено в Т+169 час 38 мин (Т+169 час 47 мин) для дальнейшего уменьшения высоты пери­гея, а также для увеличения высоты апогея, чтобы обеспечить большую продолжительность существования корабля на орбите при низком перигее. Продолжительность работы двигателя реши­ли увеличить с 8 до 25 сек, чтобы провести испытания системы ре­гистрации расхода топлива. Двигатель проработал 25 сек и обес­печил перевод основного блока на орбиту с высотой перигея 176 км и высотой апогея 542 км (первоначально предусматривалось пере­вести основной блок на орбиту с высотой апогея 388 км).

В последние пять суток полета наблюдалось несколько несу­щественных неисправностей в бортовых системах, в частности, перегрев в одной из батарей топливных элементов и отказ одного из вентиляторов. Эти неисправности космонавты сумели устра­нить.

В связи с неблагоприятными метеорологическими условиями в расчетном районе посадки (скорость ветра 26,6 м/сек, высота волн до 3,6 м) было принято решение посадить корабль «Апол­лон IX» в другой район Атлантического океана (14° с. ш. и 68° з. д.), где условия были более благоприятны: небольшой ветер, вы­сота волн 0,6—0,9 м, видимость 16 км.Вертолетоносец «Гвадал- канал» успел перейти в новый район. В связи с изменением района посадки сход корабля с орбиты должен был произойтине на 151-м, а на 152-м витке. Новое расчетное время посадки Т+ 241 час 00 мин 43 сек.

Восьмое включение маршевого двигателя для обеспечения схода корабля с орбиты было произведено в Г+240 час 31 мин над районом к северу от Гавайских островов. Космонавты на период возвращения, на Землю скафандров не надевали. Двигатель прора­ботал 10 сек, затем корабль развернули на 45° по рысканию, и дви­гательный отсек отделился от отсека экипажа, который вошел в ат­мосферу над Техасом. Период пропадания сигнала окончился в Т + 240 час 51 мин, отсек приводнился в Т+ 241 час 00 мин 53 сек в 4,8 км от вертолетоносца «Гвадалканал» и в 1,5 км от расчетной точки. Спуск отсека экипажа на парашюте демонстрировался по цветному телевидению с помощью камер, установленных на вер- толетоносце. Наплаву отсек сразу установился в расчетном положе­нии (днищем вниз). Легкие водолазы были доставлены к отсеку в течение нескольких минут, в Т + 241 час 27 мин космонавты от­крыли люк и вышли на надувную лодку. Космонавты были подня­ты на борт вертолета через 45 мин и доставлены на вертолетоносец через 49 мин после посадки. Отмечалось, что при выходе из верто­лета на палубу корабля походка Макдивитта первые моменты была не очень твердой. С вертолетоносца космонавтов доставили в Хьюстон, где они в течение 12 дней отчитывались о полете.

Отсек экипажа был поднят на борт вертолетоносца и достав­лен в Норфолк, где в течение трех суток производилось обесточи­вание бортовых систем, извлечение пиротехнических устройств, слив остатков топлива и пр. Затем отсек был доставлен военно- транспортным самолетом С-133 на завод-изготовитель в г. Дауни (шт. Калифорния).

НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ ПОЛЕТА

Согласно заявлению генерал-лейтенанта Филлипса, руководи- теля программы «Аполлон», полет космического корабля «Апол­лон IX» во всех отношениях превзошел самые оптимистические

ожидания, хотя он был более сложным, чем все предыдущие пило­тируемые полеты. Основными достижениями полета считают:

1. Успешные летные испытания лунной кабины корабля «Апол­лон», в первую очередь, во время автономного полета. Особо отме­чается эффективность работы двигательных установок, систем на­ведения и навигации, жизнеобеспечения и связи.

2. Третьи подряд успешные испытания пилотируемого основно­го блока корабля «Аполлон», после которых его уже можно было считать отработанным.

3. Успешные летные испытания стыковочного узла.

4. Успешные летные испытания основного блока и лунной ка­бины в состыкованном состоянии; демонстрацию правильности рас­четов динамики состыкованных аппаратов при работе двигатель­ных установок.

5. Демонстрацию правильности выработанной методики сбли­жения, причаливания и стыковки, а также эффективности борто­вых систем, обеспечивающих эти операции.

6. Успешные летные испытания скафандра EV и автономной ранцевой системы жизнеобеспечения PLSS.

7. Демонстрацию возможности управления основным блоком силами одного космонавта, а также способности космонавта, остав­шегося в основном блоке, подстраховывать космонавтов лунной кабины в области навигационного обеспечения, независимо от на­земных средств траекторных измерений.

8. Получение ценной информации в отношении возможности исследования природных ресурсов Земли с орбиты,

9. Получение большого числа фото- и кинокадров (больше, чем в результате всех полетов спутников «Джемини» вместе взя­тых). Из общего запаса пленки не удалось отснять только 50 кад­ров в связи с заклиниванием механизма подачи пленки.

После полета корабля «Аполлон IX» и 12-суточного отчета космонавтов был составлен список, в котором перечислялось около 150 неполадок и отклонений от расчетных режимов, наблюдавших­ся при полете корабля. Примерно половина неполадок была заре­гистрирована в основном блоке, остальные - в лунной кабине. Помимо технических неполадок весьма существенным недостатком считают болезнь космонавтов перед полетом, что заставило отло­жить старт на трое суток, а также недомогание Швейкарта в поле­те, что заставило провести эксперимент по выходу в открытый кос­мос по сокращенной программе. Причина недомогания Швейкарта так и не была точно установлена. Возможность вирусной инфекции исключили. Есть предположение, что это недомогание имело вести­булярный характер.

Что касается технических неполадок, то они, по мнению аме­риканских специалистов, типичны для испытательных полетов но­вых космических аппаратов. Некоторые из этих неполадок усугуб­лялись плохим самочувствием космонавтов и напряженным графи­ком работ. Однако космонавты и наземные службы быстро находи­ли способы устранить или «обойти» эти неполадки, и в результате все основные задачи полета были выполнены. Ни одна неполадка не была настолько существенной, чтобы возникла необходимость аварийного прекращения полета. Среди основных технических не­поладок указываются.

1. Неоднократные включения световых и звуковых аварийных сигналов на пульте управления в кабине, в то время как по дан­ным телеметрии и фактически никаких аварий не возникало. Пред­полагают, что причиной этого были слишком жесткие допуски ава­рийных датчиков, которые давали сигнал тревоги преждевремен­но. Так например, в начале полета стал непрерывно работать зву­ковой сигнал аварийного падения давления в водородном бачке в двигательном отсеке. Чтобы выключить этот сигнал, который ме­шал космонавтам спать, пришлось в течение всего полета поддер­живать в бачке давление на таком уровне, чтобы оно не оказалось ниже порогового для датчика. Во время перестроения отсеков сра­ботал датчик аварийных динамических нагрузок, хотя они не пре­вышали допустимую величину. При третьем включении маршевого двигателя сработал аварийный датчик в системе регистрации рас­хода топлива, хотя по данным телеметрии и фактически перерас­хода не было. Датчик в дальнейшем отключили, хотя это не дава­ло возможности определить расход топлива при включении мар­шевого двигателя. При седьмом включении двигателя, которое спе­циально продлили с 8 до 25 мин, было проведено испытание систе­мы регистрации расхода топлива, для этого датчик был включен. Хотя двигатель работал нормально, датчик с 5-й секунды работы начал подавать аварийный сигнал. Начиная с момента старта дат­чик давления в вытеснительной системе (сжатый гелий) подачи топлива в маршевый двигатель стоял на нуле, хотя система функ­ционировала нормально.

2. Заедание в системе ручного нацеливания телескопа. Мак- дивитт и другие космонавты указывали на это несколько раз в пе­риод со вторых до седьмых суток полета. Затем система начала работать нормально. Эта неисцравность не позволила космонав­там провести некоторые эксперименты по наблюдению наземных ориентиров.

3. Запотевание окон. Отмечается, что запотевание, хотя и наблюдалось, но было значительно меньше, чем при предыдущих полетах, так что эту проблему, по-видимому, можно считать ре­шенной, после того как стали производить дегазацию материала уплотнений для окон еще в процессе изготовления.

4. Отказ одного из вентиляторов в кабине отсека экипажа на седьмые сутки полета. Предполагают, что вентилятор перегрелся. Отмечается, что космонавты вообще редко включали вентиляторы.

5. Перегрев в батарее № 2 водородо-кислородных топливных элементов.

6. Затруднения в связи по линии «Земля—борт».

7. Неисправность редуктора в вытеснительной системе (сжа­тый гелий) подачи топлива в двигатель посадочной ступени лун­ной кабины.

8. Вибрация на участке работы двигательной установки вто­рой ступени ракеты-носителя.

9. Наличие пузырьков газа в питьевой воде, полученной в ре­зультате реакции водорода и кислорода в топливных элементах.

Важно:

• Повышенная заболеваемость наблюдалась и среди персонала NASA, осо­енно руководящего состава, что объясняют общим нервным напряжением и переутомлением.
• Как правило, переговоры с космонавтами кораблей «Аполлон» ведутся по открытой линии связи, становятся сразу же достоянием прессы и в любой момент могут быть переданы в реальном масштабе времени в коммерческую ра­диосеть.
• Переход через открытый космос из лунной кабины в основной блок и об­атно относили к числу второстепенных задач.