Найти в Дзене
Space girl

Лунный "Викинг" (1970 год)

Здравствуйте мои уважаемые подписчики и просто читатели данного канала.

Сегодняшняя статья будет на историческую тему. И так.

В 1960-х годах у США было два космических аппарата, предназначенных для посадки на Луну. Это были автоматические межпланетные станции "Сервейер", семь из которых были запущены на ракете "Атлас-Центавр", в период с июня 1966 года по январь 1968 года (пять "Сервейеров" успешно приземлились), и пилотируемые лунные модули «Аполлон», которые совершили шесть посадок на Луну, в период с июля 1969 года по декабрь 1972 года. Последний аппарат "Сервейер-7" успешно совершил мягкую посадку вблизи огромного кратера Тихо, 10 января 1968 г.

Тем временем НАСА, научно-консультативные группы, Конгресс США и президент Линдон Бейнс Джонсон рассматривали планы по мягкой посадке космического аппарата на Марс. В конце 1967 - начале 1968 года, первоначально задуманный как проект "Титан Марс 1973", проект межпланетной станции "Викинг", как она стала называться позже, получил новое финансирование в бюджете 1969 финансового года.

Исследовательский центр НАСА в Лэнгли (Langley Research Center-LaRC) управлял проектом станции "Викинг". Исследовательский центр LaRC, заключил контракт с компанией Мартин Мариетта в Денвере, штат Колорадо, на строительство двух посадочных модулей "Викинг". Тем временем Лаборатория реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory-JPL) в Пасадене, штат Калифорния, начала работу над двумя орбитальными аппаратами "Викинг", основанными на конструкции автоматической межпланетной станции (АМС) "Маринер", которая была впервые запущена в 1962 году.

АМС "Викинг" будет состоять из посадочного модуля и орбитального аппарата. Станции "Викинг" будут запущены на ракете "Титан" с разгонным блоком "Центавр". Первоначально НАСА планировало запустить "Викинги" в июле 1973 года, когда откроется "окно" для запуска аппаратов с Земли на Марс. Однако в январе 1970 г. из-за ограниченного финансирования, старт аппаратов был отложен до 1975 г.

1970 год для пилотируемой космической программы НАСА, был насыщенным на события, несмотря на то, что был произведен всего один старт. Миссия "Аполлон-13" (11-17 апреля 1970 года) была направлена на развитие опыта, полученного в ходе посадок "Аполлона-11" (16-24 июля 1969 года) и "Аполлона-12" (14-24 ноября 1969 года). Лунный модуль "Аполлон-11"- Eagle приземлился не в расчетном месте, но лунный модуль в миссии "Аполлон-12" - Intrepid приземлился рядом с космическим аппаратом "Сервейер-3" в "Океане Бурь", продемонстрировав, что лунный модуль может точно достичь заданного места посадки.

Точность посадки была важна для планирования геологических исследований, первые из которых должны были состояться в регионе Фра Мауро во время миссии "Аполлон-13". Взрыв в командно-служебном модуле корабля "Аполлон-13" "Одиссей" сорвал посадку и отложил первые геологические исследования на Луне до полета "Аполлон-14" (31 января - 9 февраля 1971 года), посадка которого также были запланирована в регионе Фра Мауро.

Авария "Аполлона-13" и отсрочка последующих полетов привели к тому, что большая часть мероприятий пилотируемой программы НАСА в 1970 году была связана с планированием и бюджетами. Президент Ричард Никсон в 1970-х годах не видел причин для крупномасштабного проекта типа "Аполлона". Администратор НАСА Томас Пейн, тем временем, настаивал на другом. В феврале 1969 года, менее чем через месяц после своей инаугурации, Никсон назначил Рабочую группу по космосу (Space Task Group-STG) и назначил ее председателем своего вице-президента Спиро Агню.

Пейн, был новичком и, неверно оценил важность Агню в Белом доме при администрации Никсона, поэтому полагал, что добился больших успехов, когда Агню заявил на запуске миссии "Аполлона-11", что, по его мнению, НАСА должно отправить человека на Марс до конца ХХ века.

Пэйн воспринял заявление Агню как одобрение Комплексного программного плана (Integrated Program Plan-IPP). Этот план будущего НАСА после полетов "Аполлонов" на Луну. Проект Комплексного программного плана включал в себя крупную околоземную орбитальную "космическую базу", ракеты с ядерными двигателями, базы на поверхности Луны и лунные орбитальные базы, пилотируемую высадку на Марс, а также орбитальные базы и базы на поверхности Марса.

По настоянию Пейна, в опубликованном в сентябре 1969 года докладе Рабочей группы по космосу "Комплексный программный план", который был отправлен в "Белый дом", имел три различных графика реализации программы. Помощники Никсона, осведомленные о взглядах своего шефа на космические полеты, добавили введение, в котором описывалось будущее НАСА, в котором не было ни основных целей, ни намеченных сроков.

На этой иллюстрации НАСА, сделанной в 1970 году, показаны элементы Комплексного программного плана, которые планировалось ввести в эксплуатацию в 1990-х годах.
На этой иллюстрации НАСА, сделанной в 1970 году, показаны элементы Комплексного программного плана, которые планировалось ввести в эксплуатацию в 1990-х годах.

Пейн также сосредоточил свои усилия на создании постоянной космической станции на околоземной орбите, цели НАСА в 1970-х годах. Станция позволит астронавтам жить и работать в космосе в течение длительных периодов времени. Также медицинские исследования проводимые на станции должны были подтвердить, что люди могут оставаться в космосе достаточно долго, чтобы достичь Марса и вернуться обратно, в полете, который мог продлиться три года. Многоразовый пилотируемый космический корабль для пополнения запасов и ротации экипажей - космический челнок, должен будет обслуживать эту станцию.

Пейн ожидал, что НАСА будет использовать двухступенчатую версию ракеты "Сатурн-5" для запуска основной станции, и других крупных аппаратных элементов Комплексного программного плана - IPP. Однако в январе 1970 года он был вынужден объявить, что производство ракет "Сатурн-5" завершится выпуском пятнадцатой ракеты в серии. Полеты к Луне должны были осуществляться с интервалом в шесть месяцев и закончиться в 1974 году полетом "Аполлона-19" , а "Аполлон-20" был отменен, чтобы ракета "Сатурн-5", могла запустить орбитальную станцию "Скайлэб".

В 1970 году при предварительном планировании в НАСА возникло некое раздвоение. В то время как одни инженеры при планировании предполагали, что ракеты "Сатурн-5" будут доступны в неограниченном количестве, другие - что все элементы в рамках IPP будут запущены с помощью космического челнока.

Например, даже когда Пейн объявил о прекращении производства ракет "Сатурн-5", планировщики пилотируемых космических миссий НАСА прорабатывали концепцию универсального многоразового космического буксира на химическом топливе, который мог бы использоваться в качестве четвертой ступени ракеты "Сатурн-5". По планам, в 1980 году четырехступенчатая ракета-носитель "Сатурн-5" должна была запустить космическую станцию на лунную орбиту (Lunar Orbit Space Station - LOSS).

Третья ступень ракеты "Сатурн-5" S-IVB должна была разгонять связку буксира и станции LOSS к Луне. Затем космический буксир скорректирует курс станции LOSS на пути к Луне и замедлит ее, чтобы гравитация Луны могла захватить станцию на лунную орбиту.

Последующие запуски ракет "Сатурн-5" должны были выводить топливную ферму и флот космических буксиров на лунную орбиту. Астронавты на пилотируемых космических буксирах должны были спуститься со станции LOSS, на поверхность Луны, чтобы возобновить исследования и построить лунную базу (Lunar Surface Base - LSB).

Космический буксир, оборудованный для пилотируемых посадок на Луну. (Изображение НАСА).
Космический буксир, оборудованный для пилотируемых посадок на Луну. (Изображение НАСА).

В июне 1970 года пятеро планировщиков из компании Bellcomm - подрядчика штаб-квартиры НАСА по планированию, составили меморандум, состоящий из нескольких частей. В нем они указывали на длительный перерыв в лунной программе минимум на шесть лет, в течении которых, по плану, будут создаваться окололунная орбитальная станция - LOSS и база на поверхности Луны - LSB. Они утверждали, что этот перерыв не позволит продолжить исследования, уже начатые миссиями "Аполлон", по крайней мере, до 1980 года.

Чтобы восполнить этот пробел команда проектировщиков Bellcomm предложила новый подход. Они предложили перепрофилировать конструкции космических зондов, которые должны были быть построены к 1975 году, а именно, роботизированный орбитальный аппарат и посадочный модуль программы исследования Марса - "Викинг".

В то время, когда проектировщики составляли свой план, ни орбитальный аппарат ни посадочный модуль "Викинга" не были окончательно разработаны. Посадочный модуль, например, в конечном итоге должен был нести три биологических эксперимента и две сканирующие камеры, но команда Bellcomm предполагала что на аппарате будут только два биологических эксперимента и одна камера.

Лунный посадочный модуль "Викинг" (Изображение НАСА)
Лунный посадочный модуль "Викинг" (Изображение НАСА)

Наиболее очевидной модификацией конструкции марсианского "Викинга", для лунных миссий, была замена аэродинамической оболочки, теплового экрана и парашютов на твердотопливные двигатели для его схода с орбиты. Лунный орбитальный аппарат "Викинг" будет использовать жидкое топливо, чтобы выйти на окололунную орбиту и выполнить маневры для ее корректировки, перед запуском посадочного модуля. Затем посадочный модуль должен будет отделится и запустить свои твердотопливные двигатели для схода с орбиты. Мягкая посадка на Луну должна была осуществляться с помощью жидкостных ракетных двигателей.

По планам, в первых миссиях лунных "Викингов" орбитальные аппараты должны будут сканировать поверхность Луны и составить ее полную карту в разрешением в 12 м. Далее посадочные модули должны были изучать обратную сторону Луны, в этом случае орбитальный аппарат использовался как спутник-ретранслятор. В одной из планируемых миссий, посадочный модуль должен был доставить на Луну мини луноход. Также предполагалось изучение полярных областей Луны, посадочный модуль должен был исследовать один из полярных кратеров, на предмет наличия в нем льда.

Самая продолжительная миссия с использованием лунного "Викинга", должна была изучать так называемые "Кратковременные лунные явления" (КЛЯ). Они регистрировались в течении многих десятилетий во многих местах на Луне. Они проявлялись в виде ярких пятен, изменений цвета и дымки. Их обычно интерпретировали как выбросы вулканического газа, связанные, возможно, с приливами. По данным планировщиков Bellcomm, около половины всех КЛЯ, зарегистрированных к 1970 году, произошли в кратере Аристарх шириной около 40 километров. Орбитальный аппарат "Викинг" должен был проводить исследования кратера Аристарх в течении 9 месяцев.

К сожалению всем этим планам не суждено было сбыться. Планировщики Bellcomm опасались шестилетнего перерыва в исследовании Луны. Знали бы они тогда, что США и НАСА не будет осуществлять исследовательские миссии с посадкой на Луну очень и очень долго. После последнего приземления миссии "Аполлон-17" пройдет почти 52 года, и только в феврале 2024 года частный лунный модуль США -Nova-C от компании Intuitive Machines. произведет не совсем мягкую и не совсем удачную, но все же посадку, на поверхность Луны.

Ну а на этом сегодня всё. Спасибо за внимание!

О "Комплексном программном плане НАСА" читайте тут: