Найти тему
Space girl

План по спасению астронавтов "Аполлона", застрявших на лунной орбите (1965 год)

Всем здравствуйте!

28 ноября 1961 года компания North American Aviation (NAA) стала генеральным подрядчиком по созданию космического корабля "Аполлон" - Apollo Command and Service Module (CSM). В июле следующего года компания получила известие о том, что ее космический корабль не приземлится на Луну. НАСА предпочитало режим "Лунно-орбитального рандеву" (LOR) для проведения посадок "Аполлонов".

В режиме LOR командно-служебный модуль "Аполлона" стал лунным орбитальным кораблем и это породило новый космический корабль - посадочный модуль Lunar Excursion Module (LEM). LEM, был позже переименованный в Лунный модуль (LM). Он должен был доставить двух астронавтов к месту посадки на поверхность Луны и обратно. Лунный модуль состоял из спускаемой ступени с посадочными опорами и дросселируемым ракетным двигателем, и взлетной ступени с герметичной кабиной для экипажа, органами управления, ракетным двигателем и стыковочным узлом в верхней части.

Режим LOR означал, что НАСА необходимо было разработать технологии и методы сближения и стыковки на лунной орбите. Взлетная ступень Лунного модуля будет использовать спускаемую ступень в качестве стартовой площадки для взлета на низкую лунную орбиту. Затем командно-служебный модуль должен был, выдвинуть активный стыковочный узел на своей носовой части и состыковаться с пассивным стыковочным узлом на Лунном модуле.

После того, как экипаж Лунного модуля вернется в командно-служебный модуль, взлетная ступень будет отстыкована. Впоследствии командно-служебный модуль запускал свой большой маршевый двигатель - Service Propulsion System (SPS), чтобы покинуть лунную орбиту и начать полет на Землю.

В декабре 1965 года инженеры NAA проинформировали Управление пилотируемых космических полетов (Office of Manned Space Flight - OMSF) штаб-квартиры НАСА и компанию Bellcomm, подрядчика космического агентства по планированию программы «Аполлон», о результатах предварительного технико-экономического обоснования миссии командно-служебного модуля в составе одного человека по спасению астронавтов "Аполлона", застрявших на лунной орбите. Инженеры NAA не описали конкретные сценарии спасения на лунной орбите, хотя модификации командно-служебного модуля корабля "Аполлон", которые они изложили, дают представление о типах спасательных миссий, которые они предполагали.

Самым важным элементом спасательного оборудования, которое предложили инженеры, было специальное стыковочное переходное кольцо, установленное на носу спасательного корабля. На кольце может быть установлен либо активный либо пассивный стыковочный узел, так что спасательный командно-служебный модуль мог состыковаться либо с Лунным модулем, либо с другим командно-служебным модулем. Один астронавт-спасатель мог перенастроить стыковочный узел во время полета с Земли на Луну. Это бы позволило адаптироваться к изменяющимся обстоятельствам происходящими на лунной орбите.

В компании NAA предполагали, что спасение на лунной орбите может потребовать выхода в открытый космос, поэтому предоставили пилоту-спасателю трос и удлинитель пуповины системы жизнеобеспечения, ручное маневровое устройство, работающее на газе. Кроме того, спасательный корабль должен будет нести устройство Expandable Structures Space Rescue System (ESSRS). ESSRS представлял собой надувной шест, предназначенный для использования в качестве поручня для астронавтов, которые будут выходить в открытый космос между двумя космическими кораблями.

Другие модификации спасательного корабля должны были включать в себя дополнительные кресла для экипажа для размещения до четырех астронавтов, шланги, чтобы все астронавты могли подключить свои скафандры к системе жизнеобеспечения спасательного корабля, больше кислорода для дыхания, антенну стыковочного радара , а также новое компьютерное программное обеспечение для сближения и стыковки. Модификации и дополнения добавили бы в общей сложности 200 килограмм к массе спасательного корабля. Однако удаление научного оборудования и других систем, которые не были необходимы для операции по спасению и возвращению на Землю экипажа, застрявшего на лунной орбите, уменьшили бы массу корабля на 180 килограмм, что привело бы к увеличению чистой массы корабля всего на 20 килограмм.

Спасательные корабли будут представлять собой усовершенствованные космические корабли "Аполлон" CSM Block II, предназначенные для лунных миссий по программе "Аполлон". В конце 1965 года NAA планировала строить в общей сложности шесть кораблей Block I и Block II в год, начиная с конца 1966 года. Корабли CSM Block I будут использоваться в испытаниях по программе "Аполлон" и миссиях Apollo Extension System (AES) на низкую околоземную орбиту. Программа AES, стала предшественницей программы "Аполлон", которая впоследствии превратилась в программу "Скайлэб" на низкой околоземной орбите. Но в итоге только корабли CSM Block II перевозили астронавтов. Работа над кораблем CSM Block I была прекращена после пожара корабля AS-204 ("Аполлон-1") 27 января 1967 года.

Компания NAA предложила два плана по предоставлению кораблей для спасательных миссий по программе "Аполлон". Первый план "А", предусматривал переоборудование кораблей CSM-110 и CSM-113 в спасательные корабли; то есть отвлеченные их от миссий по полетам к Луне. Они должны были быть готовы к полетам в начале 1969 года и середине 1969 года соответственно. Начиная с середины 1970 года, один из ежегодно выпускаемых компанией NAA командно-служебных модулей CSM, должен был быть построен как спасательный корабль. Первый из них должен будет иметь обозначение CSM-119.

В рамках плана "В" компания NAA должна будет производить девять кораблей CSM в год. Представители компании сообщили НАСА, что такой подход будет гарантировать невмешательство в базовые программы "Аполлон" и "AES". Первый спасательный корабль по плану "B", получивший обозначение CSM R-1, должен был быть готов к полету в конце 1968 года, между кораблем AES CSM-109 и лунным кораблем CSM-110. Производство спасательных кораблей CSM R-2, R-3 и R-4 должна были быть завершены в середине 1969 года, начале 1970 года и конце 1970 года соответственно.

Компания NAA предполагала, что во время каждой лунной миссии по программе "Аполлон", ракета "Сатурн-5" со спасательным кораблем CSM будет располагаться на одной из двух стартовых площадок стартового комплекса LC-39 в Космическом центре Кеннеди (Kennedy Space Center-KSC), штат Флорида. Лунная миссия должна будет стартовать с другой площадки LC-39.

Ракета "Сатурн-5" внешне будет почти идентична ракете для лунной миссии. Однако ракета для спасательной операции, не должна была нести Лунный модуль в коническом кожухе адаптера. Кроме того, защитный обтекатель, который защищал конический командный модуль во время первой части полета, должен был быть немного модифицирован, чтобы добавить место для специального стыковочного кольца.

Ракета "Сатурн-5" со спасательным кораблем CSM на стартовой площадке выглядела бы почти идентичной ракете "Сатурн-5" для лунной миссии. Защитный обтекатель, видимый в верхней части, должен была быть немного более вытянутым. ( Изображение НАСА).
Ракета "Сатурн-5" со спасательным кораблем CSM на стартовой площадке выглядела бы почти идентичной ракете "Сатурн-5" для лунной миссии. Защитный обтекатель, видимый в верхней части, должен была быть немного более вытянутым. ( Изображение НАСА).

Ракета "Сатурн-5" со спасательным кораблем будет стоять на стартовой площадке до тех пор, пока корабль "Аполлон" стартовавший с миссией к Луне, благополучно не покинет лунную орбиту и не начнет свое возвращение на Землю. Затем ракета будет возвращены в здание вертикальной сборки KSC для ее хранения до следующей лунной миссии по программе "Аполлон". Один спасательный корабль мог быть подготовлен к полету трижды и дважды законсервирован. Это означало, что он мог простоять на земле в течение трех лунных миссий, а затем нуждался в замене.

Компания NAA не объяснила, что будет сделано с неиспользованными спасательными кораблями CSM. Предположительно, они должны были быть утилизированы, хотя, возможно, некоторые системы кораблей могли быть использованы в других кораблях CSM. Компания также не объяснила, что произойдет с неиспользованными ракетами "Сатурн-5".

В компании предположили, что в большинстве случаев спасательный корабль CSM будет запущен сразу после того, как НАСА узнает, что экипаж застрял на лунной орбите. В таком случае профиль запуска не позволял бы сразу выравнять орбиту и осуществить сближение с застрявшим на лунной орбите космическим кораблем.

В NAA определили, что немедленный запуск спасательного корабля может привести к осложнениям. Это может, например, увеличить продолжительность спасательной миссии. В NAA подсчитали, что время, необходимое для достижения космического корабля, застрявшего на лунной орбите, и возвращения экипажа на Землю, в худшем случае может фактически превысить время эксплуатации корабля CSM Block II на 52 часа. NAA рекомендовала НАСА отложить запуск спасательного корабля до тех пор, пока профиль запуска не сможет гарантировать, что продолжительность миссии по спасению не превысит 10 дней.

Когда спасательный корабль достигнет Луны, он должен будет запустить свой двигатель, чтобы выйти на эллиптическую лунную орбиту. В аполунии (высшей точке лунной орбиты) пилот снова запускал бы двигатель, чтобы выровнять орбитальную плоскость своего спасательного корабля с плоскостью терпящего бедствие корабля. В перилунии (нижней точке лунной орбиты) пилот должен был запустить запустить двигатель в третий раз, чтобы опустить аполуний и выйти на круговую по орбиту рядом с застрявшим космическим кораблем.

По оценкам NAA, программа разработки и изготовления спасательных кораблей по плану "А", добавит в общей сложности 86 миллионов долларов к стоимости программы "Аполлон" в год. 18-месячная программа разработки и испытаний обойдется в 50 миллионов долларов, 6 миллионов долларов пойдут на модификацию двух лунных кораблей CSM "Аполлон", а четыре новых спасательных корабля CSM обойдутся в 38 миллионов долларов каждый. Компания не предоставила смету расходов по своей программе в рамках плана "В".

Инженеры NAA не обсуждали, как быстро астронавты, застрявшие на лунной орбите, смогут исчерпать свои ограниченные запасы, например кислорода для дыхания, в ожидании своего спасения. Они также не оценили риски спасательной миссии выполняемой одним человеком, а также технические проблемы одновременного запуска двух лунных миссий.

Старт "Аполлона-8", единственной пилотируемой миссии к Луне, которая не включала Лунный модуль. Ракета "Сатурн-5" со спасательным кораблем имела бы аналогичную конфигурацию. (Изображение НАСА).
Старт "Аполлона-8", единственной пилотируемой миссии к Луне, которая не включала Лунный модуль. Ракета "Сатурн-5" со спасательным кораблем имела бы аналогичную конфигурацию. (Изображение НАСА).

Возможно, из-за этих трудностей НАСА решило не готовиться к варианту спасения астронавтов застрявших на лунной орбите. Однако это не помешало компании Bellcomm рассмотреть проблемы выживания экипажа на лунной орбите три года спустя, в декабре 1968 года, вскоре после того, как "Аполлон-8" стал первым пилотируемым космическим кораблем, вернувшимся с лунной орбиты.

Ну а на сегодня всё. Спасибо за внимание!