Найти тему
Space girl

Космический корабль "Меркурий". Неудачный запуск миссии "Меркурий-Рэдстоун-1"

Здравствуйте мои уважаемые любители космоса.

В наше время запуски экипажей на орбиту стали обычным делом, и даже коммерческие компании начали предоставлять подобные услуги. Чего только стоит последняя частная пилотируемая миссия Polaris Dawn, запущенная компанией SpaceX. Но на заре космической эры все было не так просто.

В то время команды лучших ученых и инженеров в США и Советском Союзе изо всех сил пытались разработать и освоить новые технологии, необходимые для безопасной отправки людей в космос, что конечно приводило к многочисленным неудачам. Одной из самых известных неудач стала отмена запуска миссии НАСА "Меркурий-Редстоун-1". В этом полете должна была быть испытана ракета-носитель и космический корабль, который должен был отправить первых американских астронавтов в космос.

Космический корабль "Меркурий", с системой аварийного спасения. (Изображение НАСА)
Космический корабль "Меркурий", с системой аварийного спасения. (Изображение НАСА)

Проект НАСА "Меркурий", был начат в октябре 1958 года. Главной целью проекта была отправка одного астронавта на орбиту Земли, с помощью модифицированной версии межконтинентальной баллистической ракеты Atlas D, которая в то время была самой мощной ракетой США.

Приближался конец 1960 года, к этому времени НАСА уже произвело запуск двух испытательных миссий "Меркурий-Атлас" . Первый испытательный полет, стартовал 8 сентября 1959 года, и получил название "Большой Джо". В этом суборбитальном полете использовалась модифицированная серийная ракета "Атлас D" для запуска макета капсулы корабля "Меркурий". Несмотря на то, что с ракетой-носителем и космическим кораблем возникли значительные проблемы, большинство целей полета были достигнуты, включая испытание инновационного на тот момент абляционного теплозащитного экрана корабля "Меркурий", во время его входа в атмосферу.

Второй испытательный полет, "Меркурий-Атлас-1" (сокращенно MA-1), с первой серийной капсулой корабля "Меркурий" стартовал 28 июля 1960 года. К сожалению, ракета-носитель "Атлас 50D" развалилась во время полета, менее чем через минуту после старта.

Запуск миссии "Меркурий-Атлас-1" со стартовой площадки LC-14, 29 июля 1960 года. (Фото НАСА).
Запуск миссии "Меркурий-Атлас-1" со стартовой площадки LC-14, 29 июля 1960 года. (Фото НАСА).

В то время как НАСА и генеральный подрядчик по изготовлению ракеты Atlas D, компания Convair, изо всех сил пытались исправить проблемы, обнаруженные в ходе этих испытательных полетов, внимание переключилось на первый испытательный полет по программе "Меркурий-Рэдстоун". Ракета "Рэдстоун", которая была всего в четверть размера ракеты "Атлас", предназначалась для запуска пилотируемых космических кораблей "Меркурий" в суборбитальные испытательные полеты, которые должны были предшествовать пилотируемым орбитальным полетам. Эти полеты позволили бы оценить не только сам космический корабль, но и самочувствие пилота во время коротких периодов невесомости, прежде чем приступить к более длительным орбитальным миссиям.

Рэдстоун - тактическая ракета малой дальности, разработанная командой ABMA (Army Ballistic Missile Agency) в Хантсвилле, штат Алабама, под руководством Вернера фон Брауна. С момента своего создания в августе 1953 года, "Рэдстоун" стала очень надежной ракетой. Модифицированная версия "Рэдстоун" была использована Вернером фон Брауном и его командой в качестве основы для ракеты-носителя "Юпитер-С/Юнона I", которая отправила на орбиту первый американский спутник. Версия ракеты Рэдстоун, которая должна была использоваться в программе "Меркурий", называлась - "Рэдсотун MRLV" (Mercury Redstone Launch Vehicle).

Сравнение ракет "Рэдстоун", ракеты "Юпитер-С/Юнона I" и ракеты "Рэдстоун- Меркурий". (Изображение НАСА)
Сравнение ракет "Рэдстоун", ракеты "Юпитер-С/Юнона I" и ракеты "Рэдстоун- Меркурий". (Изображение НАСА)

Вместо высококоррозионного и токсичного ракетного топлива под названием Hydyne (смесь 60% несимметричного диметилгидразина и 40% диэтилентриамина), в ракете использовался 75% этанол в сочетании с жидким кислородом. Это топливо питало двигатель Rocketdyne A-7, который создавал тягу в 350 килоньютонов. Вариант ракеты MRLV имел диаметр 1,8 метра и высоту 25,4 метра при стартовой массе около 30 тонн. В общей сложности в базовую версию ракеты "Рэдстоун" было внесено 800 изменений, чтобы сделать ее пригодной для запуска миссий с экипажами.

Схема ракеты-носителя  "Рэдсотун MRLV" (Изображение НАСА)
Схема ракеты-носителя "Рэдсотун MRLV" (Изображение НАСА)

Как и в случае с более ранней миссией "Меркурий-Атлас" MA-1, в первой миссии "Меркурий-Рэдстоун" (получившей название "Меркурий-Рэдстоун-1" или "MR-1") использовался серийный космический корабль "Меркурий", изготовленный корпорацией McDonnell Aircraft. Космический корабль №2 был назначен для миссии MR-1 и должен был включать в себя все системы, необходимые для пилотируемой миссии, в отличие от космического корабля № 4, запущенного в миссии MA-1, который не включал в себя такие критически важные элементы, как система жизнеобеспечения и система ориентации.

В отличие от орбитальных версий космического корабля "Меркурий", в которых использовался абляционный теплозащитный экран, космический корабль №2 был оснащен бериллиевым радиатором диаметром 1,89 метра, как и другие суборбитальные капсулы "Меркурий", поскольку общая тепловая нагрузка при входе в атмосферу во время суборбитальных полетов составляла всего 2% от тепловой нагрузки при возвращении с орбиты. Космический корабль был оборудован приборами для мониторинга систем и передачи телеметрии в режиме реального времени, а также ее записи. 16-миллиметровая кинокамера, контролировала показания приборной панели во время полета. Также на борту была 70-миллиметровая камера для съемки видов из иллюминатора капсулы. Общая стартовая масса космического корабля № 2 составила 1290 килограммов, не считая системы аварийного спасения.

Космический корабль "Меркурий" №2 (на переднем плане) во время сборки на предприятии корпорации McDonnell Aircraft. (Фото "Боинг")
Космический корабль "Меркурий" №2 (на переднем плане) во время сборки на предприятии корпорации McDonnell Aircraft. (Фото "Боинг")

План миссии "Меркурий-Рэдстоун-1" состоял в том, чтобы вывести космический корабль "Меркурий" на суборбитальную траекторию с апогеем 209 километров, затем капсула корабля должна войти в атмосферу, чтобы приводниться в 378 километрах от места старта в Атлантике после полета продолжительностью 15,8 минут. Цели этого испытательного полета включали в себя испытание космического корабля "Меркурий" в течение примерно 5,2 минут в невесомости с последующим возвращением в атмосферу с пиковыми перегрузками около 11 g.

Во время этого полета должны были быть впервые испытаны тормозные твердотопливные двигатели для возвращения капсулы "Меркурий" с орбиты, а также меньшие по размеру двигатели, используемые для отделения капсулы от ракеты-носителя. Это также будет первый космический полет корабля "Меркурий", который будет включать в себя 468-килограммовую систему аварийного спасения, которая должна была быть активирована в случае прерывания полета.

Типичный профиль суборбитального полета корабля "Меркурий" по программе "Меркурий-Редстоун". (Изображение НАСА)
Типичный профиль суборбитального полета корабля "Меркурий" по программе "Меркурий-Редстоун". (Изображение НАСА)

Когда в январе 1959 года руководители программы "Меркурий" составили свой первый график испытательных полетов, миссия "Меркурий-Редстоун-1" была оптимистично запланирована на октябрь 1959 года. Задержки в строительстве и сертификации космических кораблей, в конечном итоге отодвинули эту дату запуска на целый год. В то же время давление на проект "Меркурий" усилилось, когда Советский Союз запустил прототипы своего пилотируемого космического корабля в 1960 году, не говоря уже о неудачном полете "Меркурий-Атлас-1".

Первым оборудованием миссии, прибывшим на мыс Канаверал, был космический корабль №2. Он прибыл 23 июля 1960 года после завершения трехнедельного испытания с ракетой "Рэдстоун MRLV" (которая обозначалась как "MR-1"), проведенного на объекте ABMA в Хантсвилле, штат Алабама (который был официально передан НАСА, чтобы стать Центром космических полетов имени Маршалла). Ракета-носитель "MR-1" прибыла на мыс 3 августа и после предполетной проверки была установлена на площадке стартового комплекса №5 (LC-5) 22 августа 1960 года. После помещения ракеты на временное хранение, когда тропический шторм "Флоренс" прошел над Флоридой, ракета "MR-1" был вновь установлена на стартовой площадке LC-5 26 сентября, после чего последовала первая стыковка космического корабля №2 с ракетой-носителем.

Космический корабль "Меркурий" №2 поднимается для стыковки с ракетой-носителем "Рэдстоун" MR-1, на стартовой площадке LC-5, в рамках подготовки к миссии "Меркурий-Рэдстоун-1". (Фото НАСА)
Космический корабль "Меркурий" №2 поднимается для стыковки с ракетой-носителем "Рэдстоун" MR-1, на стартовой площадке LC-5, в рамках подготовки к миссии "Меркурий-Рэдстоун-1". (Фото НАСА)

После первоначальных проверок капсула была отстыкована для проведения дополнительных работ по устранению текущих проблем. После завершения этой работы на 7 ноября 1960 года была назначена дата запуска. 24 октября ракета и космический корабль были состыкованы во второй раз, а окончательная стыковка после незначительных доработок и подготовки капсулы к полету состоялась 31 октября. Первая попытка запуска 7 ноября была прервана за 22 минуты до старта, когда в системе ориентации капсулы, работающей на перекиси водорода, произошла утечка. Впоследствии космический корабль был снят и отправлен обратно в ангар, для замены предохранительного клапана системы ориентации.

 "Меркурий-Рэдстоун-1" готовится к запуску. (Фото НАСА)
"Меркурий-Рэдстоун-1" готовится к запуску. (Фото НАСА)

После завершения ремонтных работ космический корабль №2 был в последний раз состыкован с ракетой "MR-1" для следующей попытки запуска, которая состоялась 21 ноября 1960 года. Обратный отсчет шел нормально, за исключением часовой задержки, чтобы устранить еще одну, утечку перекиси водорода. В 8:59 утра по восточному времени, двигатель А-7, ракеты "Рэдстоун", зажегся. Начался отрыв ракеты от стартового стола. Но, к ужасу персонала, который находился блокгаузе, и наблюдал за запуском, двигатель "Рэдстоун" почти сразу же отключился, а полностью заправленная ракета-носитель опустилась обратно на стартовую площадку, поднявшись всего на десять сантиметров. После этого сработала система аварийного спасения. Ее стартовая башня была сброшена, после чего, через три секунды сработал сначала основной, а затем и запасной парашют капсулы космического корабля. К счастью, тормозная двигательная установка космического корабля не сработала, что вероятно предотвратило взрыв всей ракеты на стартовой площадке.

Срабатывание системы аварийного спасения, после выключения маршевого двигателя ракеты-носителя, после чего ее башня была отброшена. (Фото НАСА)
Срабатывание системы аварийного спасения, после выключения маршевого двигателя ракеты-носителя, после чего ее башня была отброшена. (Фото НАСА)

В то время как полностью заправленная ракета находилась на стартовой площадке, разгорелись споры о том что делать в ней дальше. На ракете все еще находилось топливо и работающая система уничтожения. В конце концов, было решено ничего не предпринимать до следующего утра, позволив батарее в системе уничтожения ускорителя разрядиться. Поскольку космический корабль был относительно безопасен, 22 ноября стартовая команда осторожно переместилась на площадку, чтобы слить топливо из ракеты.

За исключением раскрытия парашютов, космический корабль №2 не был поврежден и мог быть вновь запущен после обслуживания. Ракета-носитель, однако, повредила свои стабилизаторы, и на ее обшивке также были обнаружены следы незначительного изгиба. Ракета была снята и возвращена в Хантсвилл для более полной оценки и ремонта. Башня системы аварийного спасения зарылась в грунт в 360 метрах от стартовой площадки после того, как она достигла максимальной высоты в 1200 метров.

Рабочие рядом с башней системы аварийного спасения, которая зарылась в грунт в 360 метрах от стартовой площадки. (Фото НАСА)
Рабочие рядом с башней системы аварийного спасения, которая зарылась в грунт в 360 метрах от стартовой площадки. (Фото НАСА)

В течение двух дней расследования была выявлена причина неисправности. Проблема заключалась в двух электрических разъемах которые были расположены в стабилизаторе №2 (Fin II) в основании ракеты, которые отсоединилась при запуске в обратном порядке. Обычно во время запуска разъем управления отключается перед разъемом питания. При монтаже ракеты специально изготовленный короткий кабель, был заменен на более длинный кабель. Из-за неправильной регулировки, разъем питания отсоединился за 29 миллисекунд до разъема управления. Это привело к отключению маршевого двигателя ракеты и срабатыванию сброса башни системы аварийного спасения. Так как система аварийного спасения была активирована, сработали барометрические переключатели что запустило активацию основного и запасного парашютов капсулы корабля. К счастью переключатели, которые препятствуют срабатыванию тормозной двигательной установки, были активны, и предотвратили катастрофу на стартовой площадке.

Схема, показывающая расположение разъемов питания и управления на стартовой площадке. Заземляющий кабель был добавлен после отказа старта "Меркурий-Рэдстоун 1". (Изображение НАСА)
Схема, показывающая расположение разъемов питания и управления на стартовой площадке. Заземляющий кабель был добавлен после отказа старта "Меркурий-Рэдстоун 1". (Изображение НАСА)

После того, как причина отказа была найдена, были внесены изменения в ракету "Рэдстоун", ее стартовый стол, а также космический корабль "Меркурий". Космический корабль №2 был отремонтирован, для нового запуска миссии "Меркурий-Рэдстоун 1А", который состоялся 19 декабря 1960 года.

Ну а на сегодня у меня всё. Спасибо за внимание!