В последние несколько месяцев у меня состоялось в комментариях на ДЗЕНе несколько дискуссий на тему: "Кто совершил первую стыковку в космосе". Некоторые патриотически настроенные граждане утверждали, что это был Советский Союз, который в январе 1969 года состыковал пилотируемые корабли "Союз-4" и "Союз-5". При этом все другие стыковки, особенно произведенные в США они отказывались считать полноценными стыковками, а некоторые вообще не верили в их достоверность. Я же, со своей стороны, будучи убежденным сторонником правды в освещении исторических событий, утверждал, что первую стыковку (к глубокому сожалению) совершили именно американские астронавты Нил Армстронг (да, да, тот самый) и Дэвид Скотт в марте 1966 года. В связи с этим я решил написать о той части американской космической программы "Джемини", в которой и отрабатывался этот неимоверно сложный элемент космического маневрирования.
Поскольку мои оппоненты по дискуссии считали, что полноценной может быть только стыковка двух пилотируемых космических аппаратов, я хочу обозначить свое видение этого вопроса. Стыковка - это такой процесс, где наличие экипажа на космическом корабле не является обязательным условием. Особенно это касается советской космической программы "полностью заавтоматизированной", по словам генерала Каманина. Тому подтвержением является автоматические стыковки кораблей "Космос-186" и "Космос-188" в октябре 1967 года, а также кораблей "Космос-212" и "Космос-213" в апреле 1968 года. Хотя художники и исказили внешний вид этих космических аппаратов, на самом деле это были беспилотные корабли "Союз".
Поскольку один из стыкующихся кораблей всегда исполняет пассивную функцию при стыковке, то наличие или отсутствие на нем экипажа вообще не играет никакой роли. В противном случае нельзя было бы считать стыковкой доставку экипажа на ещё необитаемую орбитальную станцию.
В случае первой в истории космонавтики стыковки один из кораблей был пилотируемым, а второй нет. Второй, собственно говоря, вообще не был кораблем. Это была последняя ступень ракеты-носителя "Атлас Аджена", которая служила ещё и в качестве разгонного блока для спутников (например аппаратов "Рейнджер", летавших к Луне). Вот как описывается "Аджена" в советском Политехническом словаре издания 1977 года:
В том же словаре дается небольшая заметка о космическом корабле "Джемини" ("Близнецы"). В русскоязычной литературе и прессе также используется название "Джеминай", но автору более привычно первое название и он просит читателей извинить его за это.
Программа "Джемини" явилась промежуточным проектом между программами "Меркурий" и "Аполлон", поскольку сразу перейти от "Меркурия" к "Аполлону" не представлялось технической возможности. Основные задачи корабля были сформулированы еще в 1959 году: четырнадцатисуточный полет, маневрирование на орбите, бортовая навигационная система, управляемый спуск и посадка на воду. Весной 1961 года к ним добавилась задача отработки сближения и стыковки двух космических аппаратов. В конце 1961 года компания «МакДоннелл» (McDonnell) приступила к созданию нового корабля. А 3 января 1962 года проект получил название "Джемини".
Ещё до первых полетов новых кораблей операция сближения и стыковки космического корабля "Джемини" с ракетой-мишенью "Аджена"была предметом исследований на симуляторах в течение нескольких лет.
Первым полновесным «железным» решением был симулятор стыковки "Джемини-Аджена" исследовательского центра Лэнгли.
Точный макет космического корабля "Джемини" поддерживался карданной системой с помощью мостового крана и портального устройства, которые обеспечивали крен, тангаж, рыскание и перемещение в любом направлении - и все это контролировалось астронавтом в симуляторе. Сигналы управления поступали в компьютер, который, в свою очередь, обеспечивал работу сервоприводов, управляющих подвесами, которые точно имитировали движения космического корабля.
Вначале были планы запустить первый "Джемини" в июле 1963 года, однако реальность оказалось иной. "Джемини-1" был запущен 8 апреля 1964 года, причем в очень упрощенном варианте (ведь основной целью запуска была проверка возможностей ракеты-носителя «Титан-2» по выводу корабля на орбиту): не планировалось отделение «Джемини» от второй ступени; макетами были заменены бортовой навигационный компьютер, инерциальный измерительный блок, система жизнеобеспечения; вместо кресел пилотов стояли регистраторы параметров полета; донная защита была половинной толщины: 13 мм вместо 25 мм; двигатели ориентации вообще отсутствовали. "Джемини-1" совершил 64 витка вокруг Земли, а 12 апреля вошел в атмосферу и в ней сгорел. Следующий запуск беспилотного корабля "Джемини-2" был осуществлен 19 января 1965 года по суборбитальной траектории. Полет продолжался 18 минут. Приводнился корабль в 3422 километрах от космодрома. Несмотря на краткость полета, все задачи были выполнены и «Джемини» получил путевку в жизнь.
Полет "Джемини-3" был уже осуществлен с экипажем в составе Вирджила Гриссома и Джона Янга. Старт состоялся 23 марта 1965 года (через неделю после исторического полета корабля "Восход-2"). Полет продлился, как и планировалось, около пяти часов. Не считая мелких отказов оборудования, все прошло нормально. С помощью бортовых двигателей впервые в мире были осуществлены коррекции орбиты.
Полет следующего корабля - "Джемини-4" известен тем, что во время полета астронавт Эд Уайт совершил выход в открытый космос (второй в истории космонавтики, после выхода Алексея Леонова). Однако мало кому известно, что первой операцией, которую экипаж попытался осуществить в космосе, стало сближение со второй ступенью ракеты-носителя "Титан-2". Но пока МакДивитт (командир "Джемини-4") разворачивал корабль и прицеливался, ступень стала быстро опережать "Джемини-4". Командир попытался догнать ее, сближаясь "по-земному", но законы баллистики не позволили ему это сделать, и в итоге МакДивитт был вынужден отказаться от попыток. На "погоню" ушло 62 килограмма топлива, почти половина всего запаса. От дальнейшего сближения решено было отказаться, чтобы не сорвать выход в открытый космос. Однако это была первая попытка маневрирования с целью сближения с другим космическим объектом (парные полеты кораблей "Восток" осуществлялись только за счет точного выведения на орбиту, так как маневрировать эти корабли не могли).
Прорывом для США стал 1965 год. Самая продолжительная на тот момент 8-ми дневная миссия "Джемини-5" позволила НАСА впервые выйти вперёд в космической гонке. 21 августа 1965 года во время полёта корабля "Джемини-5" впервые был испытан модуль оценки сближения REP (Rendezvous Evaluation Pod).
Примерно через два часа после выхода на орбиту астронавты "Джемини-5" Конрад и Купер катапультировали из кормовой секции адаптера Rendezvous Evaluation Pod (REP) - модуль оценки сближения. Развернули космический корабль и сразу же радар "Джемини-5" зафиксировал REP. Астронавты продолжали отслеживать его с помощью своего радара с намерением попытаться сблизиться с целью. Во время этого упражнения Конрад заметил, что давление в кислородном баллоне, питающем топливные элементы, упало. Центр управления полетами под руководством директора полетов Кристофера Крафта, проинструктировал включить нагреватель, чтобы поднять давление, но давление оставалось низким. Поскольку топливные элементы были критически важны для обеспечения того, чтобы астронавты могли оставаться на орбите в течение восьми дней, экипаж отключил второстепенное оборудование на космическом корабле для экономии энергии и прекратил попытки по сближению, а так как у REP разрядились его бортовые батареи, погасли световые маяки - астронавты потеряли его из виду. О дальнейшем развитии ситуации я нашел интересную заметку в журнале "Знание-сила" №5 за 1966 год:
Дальнейший полет проходил, в основном, согласно программе, несмотря на отказ нескольких двигателей ориентации. Все-таки свои восемь суток «Джемини-5» отлетал. Полет был сокращен лишь на один виток, да и то из-за того, что в основной район посадки пришел ураган Бетси, и приземляться пришлось в запасном районе.
План полета следующего корабля "Джемини-6" подразумевал изначально стыковку с ракетой- мишенью "Аджена" и намечался на 25 октября 1965 года. Однако за 1 час 40 минут до запуска корабля "Джемини-6", при старте ракеты "Атлас-Аджена" произошел взрыв после попытки вывести ступень "Аджена-Д" с промежуточной орбиты на основную. Запуск "Джемини-6" пришлось отменить. Вот что пишет об этом в своих дневниках Н.П. Каманин:
26 октября.
25 октября в 19:41 по московскому времени США планировали осуществить запуск «Джемини-6» с двумя астронавтами на борту: капитаном ВМС Уолтером Ширрой (командир корабля) и майором ВВС Томасом Стаффордом. В данном полете предполагалось осуществить стыковку корабля с ракетой «Аджена», которая была запущена вчера за 1 час 41 минуту до старта «Джемини-6». В 19:00 по московскому времени старт корабля был отменен из-за отсутствия связи с ракетой "Аджена". Американцы рассчитывали выполнить пуски ракеты и корабля так, чтобы на втором витке «Аджена» была на удалении 1200 миль от "Джемини-6" в момент выхода его на орбиту; после четырех витков расстояние между ракетой и кораблем сокращается до минимума, и через шесть часов полета Ширра с помощью двигателей "Джемини-6" мягко вводит носовую часть корабля в муфту ракеты "Аджена". Вчера полет и стыковка не состоялись, но полет "Джемини-6" состоится, наверное, через несколько дней.
Американский и наш метод стыковки очень прост: он взят из практики авиации (соединение самолетов шлангом для перекачки горючего), но это вовсе не значит, что при первом же полете может осуществиться стыковка космического корабля и ракеты — это был бы ошеломляющий успех американской космической техники. Более вероятно, что при первой попытке стыковка в космосе не состоится, но она обязательно будет освоена. Стыковку необходимо отработать надежно. Для этой цели можно не пожалеть и десятка кораблей и ракет. Обидно, что из-за ошибок Королева и ВПК (Смирнов) наш "Союз", приспособленный для стыковки, опаздывает с выходом на орбиту почти на три года: полеты "Союзов" начнутся не раньше 1966 года. Дай Бог, чтобы стыковка советских космических кораблей состоялась хотя бы во второй половине 1966 года. В ВВС уже более двух лет существует стенд-тренажер для отработки стыковки в космосе, и космонавты давно освоили стыковку на этом тренажере. Наша беда в том, что ОКБ-1 и ракетчики более трех лет разрабатывали полностью автоматическую систему стыковки. Они не верили в возможности космонавтов и только в последнее время взяли курс на повышение их роли в осуществлении стыковки.
Позднее руководству НАСА пришла идея объединить полеты кораблей "Джемини-7" (запущенного 4 декабря 1965 года в полет, длительностью 14 суток) и "Джемини-6", чтобы один "Джемини" стал как-бы мишенью для другого. С некоторыми трудностями, с третьего раза "Джемини-6" был запущен в космос 15 декабря 1965 года. Совершив ряд маневров, Ширра (командир "Джемини-6") сблизил свой корабль с "Джемини-7", и начался совместный полет на удалении 36 метров между ними. Это было сделано впервые в мире – пары "Востоков" в 1962 и 1963 годах выполняли свои групповые полеты лишь благодаря точности выведения на орбиту. Американцы же маневрировали, чтобы удержать корабли неподалеку друг от друга. При самом тесном сближении "Джемини-6" и "Джемини-7" разделяли всего 25–30 сантиметров. Потом корабли разошлись.
На Землю "Джемини-6" возвратился 16 декабря 1965 года, а "Джемини-7" – 18 декабря.
И вот, мы подошли к полету корабля "Джемини-8", который и совершил ту, самую первую в мире космическую стыковку.
Сначала об экипаже корабля (у обоих астронавтов это был первый полет в космос):
Командир - Нил Армстронг (будущий командир корабля "Аполлон-11" и будущий первый человек, ступивший на поверхность Луны).
Пилот - Дэвид Скотт (будущий пилот корабля "Аполлон-9" и будущий командир корабля "Аполлон-15").
16 марта 1966 года ракета-мишень "Аджена-Д" и корабль "Джемини-8" стартовали с интервалом в один час и сорок минут. В этот раз все прошло успешно, и старт пилотируемого корабля отменять не пришлось.
Стыковка двух космических аппаратов была запланирована на четвертом витке. В 23 часа 14 минут 54 секунды по Гринвичу Нил Армстронг уверенно состыковал "Джемини-8" с мишенью. Это была первая в истории космонавтики стыковка.
Итак, задача первого полетного дня была выполнена, а предстояло летать трое суток. Поэтому астронавты намеревались немного отдохнуть. На следующий день планировался не менее важный эксперимент – выход Дэвида Скотта в открытый космос на 2 часа 51 минуту. При этом предполагалось расстыковать объекты и развести их на 18 метров. После этого Скотт должен был с помощью ручного реактивного устройства "перелететь" на ракету, а Армстронгу предстояло подвести корабль поближе и сымитировать спасение терпящего бедствие астронавта. Для страховки во время "перелета" на ракету Скотт должен был быть соединен со своим кораблем фалом длиной более 30 метров.
Однако отдохнуть астронавтам не довелось. Проблемы начались через 30 минут после успешной стыковки. Армстронг развернул связку "корабль-мишень" на 90 градусов, но она неожиданно стала заваливаться набок. Командир остановил движение, но оно тут же возобновилось. Связка начала кувыркаться в космосе. А потом начались самопроизвольные включения-выключения двигателя. Попытки взять движок под контроль успехом не увенчались. Армстронг боялся, что не выдержит стыковочный узел, поэтому решил немедленно расстыковать корабли. Лишь потом астронавты поняли, что именно в этом была их ошибка, которая едва не стоила им жизни. Когда Скотт расстыковал аппараты, Армстронг выдал кораблю импульс носовыми двигателями – подальше от опасного соседа. Но избавившись от дополнительного груза, "Джемини-8" завертелся с бешеной скоростью. Армстронгу потребовалось десять минут, чтобы остановить вращение. При этом был израсходован практически весь запас топлива. В этой ситуации Центр управления принял решение прервать полет и дал астронавтам команду на возвращение. Посадка прошла нормально, но садиться пришлось в запасном районе, не в Атлантическом, а в Тихом океане. Полет продолжался всего 10 часов 41 минуту 26 секунд вместо запланированных трех суток.
Позже выяснилась причина такого поведения корабля – короткое замыкание в электроцепи корабельной системы маневрирования. Кстати, отстыкованная мишень "Аджена" была позднее переведена на более высокую орбиту, и с ней потом сближался корабль "Джемини-10".
Эти драматические события события в космосе нашли отражение даже в советской печати, например, в журнале "Техника-молодежи".
Такая вот история первой стыковки в космосе. Вкратце расскажу о последующих полетах кораблей "Джемини".
Полет следующего корабля - "Джемини-9" с астронавтами Стаффордом и Сернаном тоже не обошелся без проблем. Их началом стала отмена старта 17 мая. Запущенная чуть ранее в тот день ракета-мишень "Аджена-Д" вышла на орбиту с такой высотой, до которой "Джемини-9" было не добраться. Следующая ракета могла быть готова только через два месяца. Но в НАСА решили не ждать и запустить другую, более простую мишень – ATDA. Это позволяло не отменять очередную миссию "Джемини". Новой датой старта было назначено 1 июня. Запуск ATDA состоялся по плану. Но после выхода мишени на орбиту выяснилось, что головной обтекатель не отделился, а лишь частично раскрылся. Корабль с астронавтами, тем не менее, решили запускать. Так как пусковое окно к моменту принятия решения уже закрылось, старт отложили на двое суток. 3 июня 1966 года запуск "Джемини-9" состоялся. Через 4 часа после старта они приблизились к мишени на 30 метров. Осмотр со стороны подтвердил самые худшие опасения – головной обтекатель был на месте, и стыковать аппараты было невозможно. Стаффорд слегка толкнул обтекатель носом своего корабля, но "спихнуть" его не удалось. Предложение о выходе Сернана в космос для решения проблемы на Земле отвергли. Из девяти стыковок, которые были запланированы на полет, не удалось осуществить ни одной.
Астронавты еще несколько раз сближались с ATDA, отрабатывая различные режимы маневрирования.
После этой череды неудач в программе "Джемини" наконец наступило время успехов. Следующие полеты кораблей "Джемини-10" - "Джемини-12" прошли с полным успехом (в той части полетного задания, которое касается стыковок).
Кстати, я думаю, что внимательный читатель заметил, что почти все астронавты, летавшие на кораблях "Джемини" после полетели на кораблях "Аполлон". Исключение составляют Гриссом и Уайт, погибшие при пожаре на корабле "Аполлон", а также Купер, больше не летавший в космос, но он был дублером командира корабля "Аполлон-10" Стаффорда, а также претендентом на полет в корабле "Аполлон-13". Я это говорю к тому, что многие конспирологи удивляются легкости, с которой экипажи "Аполлонов" совершали стыковки на орбите Луны. Ответ в этой статье: не было никакой легкости, а была тяжелая, интенсивная работа на Земле и в космосе по отработке стыковок. А начало этому было положено 16 марта 1966 года, когда была совершена первая стыковка в космосе.
На этом все. Если у вас есть вопросы, замечания и пожелания пишите в комментариях, которые открыты для всех желающих. Автор очень ценит обратную связь с читателями.
