Все еще первый день полета. Статьи, сообщения и заметки от 17-го июля. Первая чать была в прошлой восьмой части.
Обучение астронавтов на уровне докторантуры
Уоррен Дж. Норт
Первые шесть миссий Аполлона выполняют 18 астронавтов со следующим обобщённым профилем подготовки:
Возраст: 38 лет.
Образование: пять лет обучения в колледже.
Лётный опыт на самолётах: 4300 часов.
Опыт космических полётов: 70 часов.
Если учесть такой уровень подготовки экипажей и сложность миссии Аполлон, становится очевидным: программа обучения должна во многом напоминать аспирантуру сразу по нескольким дисциплинам.
Члены экипажа должны освоить знания о траекториях космических полётов, лунной геологии, а также множество технических деталей, касающихся систем космического корабля и ракеты-носителя. Затем, в тесном взаимодействии со специалистами по конструированию, разработке процедур, планированию полётов и моделированию, они обучаются не только выполнению запланированной миссии, но и проведению основной или альтернативных миссий при почти бесконечном количестве возможных нештатных ситуаций.
Программа подготовки к полётам Аполлона основана на опыте, полученным при обучении астронавтов миссий Меркурий и Джемини. Объём тренировок на симуляторах позволяет сравнить относительную операционную сложность этих трёх программ.
Если рассматривать только время, проведённое в симуляторах космических кораблей (примерно 20 % от всего объёма тренировок), средние показатели составляют:
Меркурий — 50 часов;
Джемини — 195 часов;
Аполлон — 380 часов.
С точки зрения подготовки, самое принципиальное отличие Аполлона от Меркурия и Джемини заключается в системах навигации и управления курсом. Освоение этих систем и выработка навыков их эксплуатации занимает примерно 40 % всего времени тренировок.
Экипаж должен использовать бортовые секстанты и телескопы для привязки навигационных систем к звёздам, ориентирам на поверхности или линии горизонта. Кроме того, необходимо обеспечивать согласованную работу навигационных систем двух модулей корабля — командного и лунного.
На каждом этапе миссии — запуск, коррекция траектории в космосе, посадка на Луну, взлёт с её поверхности, стыковка и возвращение на Землю — экипаж должен активировать соответствующие компьютерные программы.
Каждая отдельная программа содержит множество подпрограмм и вариантов действий, которые могут быть выбраны. Ввод команд в компьютеры космического корабля — один в командном модуле и два в лунном — осуществляется с помощью клавиатур, размером примерно в половину обычной пишущей машинки.
С помощью этой же клавиатуры можно также задавать характеристики системы управления. Для каждой конфигурации корабля и при любом изменении его массы существует оптимальная чувствительность системы управления, которую экипаж должен выбрать самостоятельно.
Для выполнения всей миссии требуется примерно 10 500 нажатий клавиш компьютера — чтобы изменить программы и выполнить манёвры.
Оптимальная интеграция задач навигации и управления в стандартные и аварийные процедуры работы других бортовых систем достигается итеративным путём: опыт, полученный в ходе симуляций и предыдущих полётов, постоянно используется для улучшения процедур и выработки наилучших решений для последующих миссий.
Процедуры экипажа также включают работу с 445 единицами оборудования, хранящимися на борту, — от 20 фунтов (около 9 кг) контрольных списков до аварийного надувного плота. Для отработки этих процедур создаются специальные макеты корабля. Наиболее критически важны тренировки по подготовке к внекорабельной деятельности (EVA) на Луне и переходу между модулями через стыковочный тоннель.
Пилот может управлять в штатном или аварийном режиме каждым из 87 ракетных двигателей, составляющих комплекс ракета-носитель/космический корабль. Эти двигатели на твёрдом или жидком топливе начинаются с двигателей первой ступени ракеты Сатурн тягой 1,5 миллиона фунтов и заканчиваются небольшим твердотопливным двигателем управления тангажом системы аварийного спасения, расположенным на высоте 360 футов (около 110 метров) над стартовой площадкой. Управление со стороны пилота включает возможность запуска, регулировки тяги, выключения и маневрирования этими двигателями.
Гибкость миссии и безопасность экипажа повышаются за счёт предоставления нескольких альтернативных способов управления этими двигателями.
Ручное резервное управление ориентацией ракеты-носителя начинается сразу после отделения первой ступени. В этот момент масса комплекса составляет около 1,4 миллиона фунтов (около 635 тонн). Наименьшим аппаратом, которым управляет пилот, является ступень взлёта лунного модуля, масса которой после отрыва от Луны составляет примерно 5000 фунтов (около 2,3 тонны).
Следовательно, экипаж должен уметь управлять аппаратами, масса которых в ходе последовательного отделения ступеней изменяется в 280 раз. Для сравнения: лётчики самолётов управляют аппаратами, масса которых в полёте меняется лишь вдвое.
Для подготовки к управлению различными конфигурациями задействованы 11 симуляторов, пять из которых воспроизводят движения, аналогичные реальному космическому полёту.
Наиболее необычен тренажёр для посадки на Луну. Он имеет те же лётные характеристики, что и лунный модуль, но использует турбореактивный двигатель для компенсации пяти шестых веса аппарата, имитируя тем самым лунную гравитацию, составляющую одну шестую земной.
Создание реалистичного тренажёра для посадки без применения свободно летающего аппарата оказалось крайне сложным или практически невозможным. Дополнительные трудности связаны с необходимостью имитировать в земной атмосфере точные движения в условиях лунной гравитации и отсутствия ветра.
Лётчики, управлявшие этим тренажёром, отмечают, что для запуска и остановки горизонтальных движений в условиях имитации лунной гравитации требуются значительные углы тангажа и крена.
Хотя работа на поверхности Луны во многом будет напоминать предыдущий опыт внекорабельной деятельности (EVA) в миссиях Джемини, есть и существенные отличия: эффект засветки при взгляде вдоль солнечных лучей, резкий температурный и визуальный контраст между освещёнными и затенёнными участками, а также пониженная гравитация.
Для подготовки к этим условиям применяются различные методики и установки. Сначала экипаж тренируется в обычной одежде с учебными макетами, затем — в герметичных скафандрах с теми же макетами. Тренировки в условиях лунной гравитации (одна шестая земной) проходят на трёх объектах: в самолёте KC-135, в бассейне с водной иммерсией и на частичном симуляторе с подвесной системой.
Одной из первоначальных забот при подготовке к лунным операциям была устойчивость ходьбы. Однако проведённые симуляции показали, что подобные опасения, вероятно, были напрасными. Любую склонность к падению из-за наклона тела легко компенсировать, поскольку в условиях пониженной гравитации падение происходит медленно, и на него легко реагировать.
На практике экипаж убедился, что для начала и остановки ходьбы потребуется значительное наклонение корпуса — примерно такое же, какое требуется при управлении тренажёром посадки.
Тренировки в условиях лунного вакуума и экстремальных температур проводятся в большой вакуумной камере в Центре пилотируемых космических полётов НАСА в Хьюстоне. Там экипаж использует настоящие скафандры и системы жизнеобеспечения, обеспечивающие подачу кислорода и охлаждение.
Цель программы полётных симуляций — провести серию репетиций, охватывающих все штатные и аварийные ситуации, которые могут возникнуть в полёте. Задача — максимально точно воспроизвести всё, что экипаж может видеть, слышать и ощущать. Поэтому в симуляторах используется много реального оборудования.
Примерно половина усилий и затрат на создание симулятора миссии уходит на создание реалистичной визуальной картины за иллюминаторами корабля, а также в навигационных секстантах и телескопах. Динамики и другие акустические устройства воспроизводят реальные или смоделированные звуки ракетных двигателей, аэродинамические шумы и взрывы пиротехнических систем.
Поскольку симулятор должен выглядеть и функционировать в точности как настоящий космический корабль, любые изменения в конструкции корабля или профиле миссии должны своевременно вноситься в симулятор, чтобы осталось достаточно времени на подготовку экипажа.
Переоборудование симулятора командного модуля с конфигурации одиночного полёта Аполлон-7 на конфигурацию миссии Аполлон-9 — с запуском ракеты Сатурн-5 и последующей стыковкой на орбите — потребовало 27 006 человеко-часов инженерных работ.
В течение последних трёх лет обновление и поддержание работы симуляторов требовало круглосуточной работы в три смены семь дней в неделю.
Хотя большинство симуляций проходят автономно, наиболее сложные и значимые операции происходят тогда, когда одновременно моделируются полёты командного и лунного модулей.
На завершающих этапах подготовки к миссии подключается Центр управления полётами в Хьюстоне, который становится важной частью симуляций. В этот момент задействованы 12 высокоскоростных цифровых компьютеров: семь — в комплексе симуляторов экипажа в Хьюстоне или на мысе Канаверал, и пять — в Центре управления.
Эта 12-компьютерная система по сложности сравнима с такими масштабными проектами, как система противовоздушной обороны SAGE или гигантская система бронирования авиабилетов.
Требования НАСА к скорости передачи данных о динамике полёта, работе систем, а также параметрах скорости и положения оказались значительно выше требований других подобных программ по совокупной сложности.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
На стартовой площадке каждый запуск — это пяти месячная марафонская гонка
Рокко А. Петроне
Взлёт космического корабля Аполлон с тремя людьми на борту — это захватывающий момент истины, но для команды, отвечающей за запуск, он представляет лишь вершину инженерного айсберга.
Команда по запуску на самом деле работает с оборудованием Аполлона-11 с тех пор, как оно начало прибывать сюда морем и воздухом более пяти месяцев назад. Значительную часть этого времени мы одновременно трудились и над Аполлонами-9 и 10.
Но в определённом смысле подготовка к Аполлону-11 началась для нас в Космическом центре Кеннеди ещё в 1961 году, когда мы впервые серьёзно задумались о том, как проверять и запускать ракету, превосходящую по размерам Статую Свободы.
20 мая прошлого года, когда космический корабль Аполлон-10 совершал свой финальный заход на окололунную орбиту в четверти миллиона миль от Земли, я наблюдал, как стартовый комплекс Аполлона-11 начал движение от сборочного здания к стартовой площадке, расположенной в двух с половиной милях. При этом я невольно вспомнил эти прошедшие восемь лет.
Передо мной было более 18 миллионов фунтов техники, выкатывающихся из сухого дока, как новый океанский лайнер, но этот поезд уже не вызывал особого изумления — мы уже девять раз выводили ракету Сатурн-5 к старту. А ведь ещё восемь лет назад сама мысль о транспортировке столь огромной массы — да ещё и на сумму около 340 миллионов долларов — по гусеничной дороге, шириною с автомагистраль Нью-Джерси, казалась невероятной задачей.
Наша работа — на самом последнем этапе аполлоновской цепочки — состоит в том, чтобы выявить все проблемы до момента, когда мы примем окончательное решение о запуске. Именно для этого и предназначены эти напряжённые пять месяцев сборки и проверок. Наша философия — проверять и перепроверять всё с помощью всевозможных испытаний, чтобы гарантировать безупречность каждой детали.
До Аполлона-11 программа уже провела три пилотируемых запуска Аполлон/Сатурн-5 — и каждый из них состоялся точно в назначенный день и в назначенный до секунды момент.
Чем глубже вы погружаетесь в детали, тем сильнее удивляетесь, как вообще такие космические корабли способны оторваться от земли. И чем ближе вы к космической программе, тем яснее осознаёте её ошеломляющую сложность.
Главный ответ на вопрос, почему нам удавалось добиваться успеха до сих пор, — это люди: их квалификация и преданность делу.
За несколько минут до старта на стартовой площадке стоит более шести миллионов фунтов высокотехнологичной техники. Однако, каким бы автоматизированным ни был процесс, запустить её в космос всё равно могут только люди.
Задача стартовой команды — принять отдельные компоненты ракеты и космического корабля, проверить каждый из них на работоспособность и затем собрать всё вместе в единое целое — космический аппарат. Любопытно, что ни один из этих компонентов или этапов сборки никогда ранее не встречался с другими до тех пор, пока все они не оказываются в Космическом центре Кеннеди.
Ракетные ступени доставляются в огромное Здание вертикальной сборки. На специальной платформе-транспортировщике подкатывается мобильная стартовая установка, и ступени ракеты впервые соединяются друг с другом в процессе вертикальной сборки. Логика проста: сначала убедиться, что каждая отдельная ступень готова к полёту, а затем проверить, как она взаимодействует с другими ступенями и сложнейшей системой наземного обеспечения.
В пяти милях оттуда, в другом помещении, командный корабль с астронавтами и его двигательный отсек помещаются в колоколообразную вакуумную камеру. Две ступени лунного модуля аккуратно устанавливаются во вторую камеру.
Из камер откачивается столько воздуха, чтобы смоделировать условия на высоте свыше 200 000 футов (около 61 км). Это ключевое испытание для космического аппарата, поскольку это наилучшее приближение к условиям вакуума космоса, достижимое на Земле.
Астронавты в скафандрах занимают свои места и совершают упрощённую миссию на предельной для камеры высоте. Девятичасовой тест подвергает экипаж и аппарат реалистичным космическим условиям. Мы особенно внимательно следим за тем, чтобы такие системы, как подача дыхательного кислорода, охлаждение и прочие механизмы контроля окружающей среды в кабине, работали в космосе так же надёжно, как и на Земле.
И основной, и дублирующий экипажи проводят по девять часов на высоте внутри командного модуля. Позже аналогичные испытания проходят пилоты, находясь в лунном модуле в соседней камере. Весь процесс контролируют специалисты по космическим аппаратам из ближайших испытательных залов.
Прежде чем модули извлекают из камер, лунный модуль физически состыковывается с командным. В следующий раз эта стыковка произойдёт примерно через три часа после старта, когда оба аппарата уже будут покидать Землю по пути к Луне.
После достижения этих основных вех готовая сборка космического корабля отправляется на встречу соединённым ракетным ступеням, которые позже выведут её за пределы земного притяжения. Лунный модуль аккуратно укладывается внутрь защитного обтекателя, а поверх него устанавливаются командный и двигательный отсеки. Затем вся конструкция перемещается на пять миль в Здание вертикальной сборки и поднимается примерно на 320 футов (около 98 метров), чтобы занять своё место на вершине ракеты Сатурн-5.
Именно в этот момент рождается космический аппарат. Теперь корабль общается с нижележащими ступенями, а ракета может передавать электрические сигналы в верхнюю часть.
Прежде чем покинуть здание, весь комплекс Аполлон-11 прошёл полную симуляцию миссии в ходе так называемого теста с подключёнными разъёмами (Plugs In). Такое название связано с тем, что все наземные кабели остаются подключёнными. Во время этого испытания активируются практически все движущиеся части, которые должны работать в полёте — каждый клапан, переключатель и датчик — чтобы убедиться, что они функционируют строго в соответствии с проектом и нужным временным графиком. Теперь космический аппарат полностью интегрирован с мобильной пусковой установкой, наземным оборудованием поддержки и электронными системами управления в испытательном зале.
Следующий этап — вывоз на стартовую площадку. Аполлон-11 покинул здание в 12:30 дня 20 мая и был задокументирован на стартовой площадке к 19:00. Следующая важная веха в подготовке к старту — тест на готовность к полёту (Flight Readiness Test). Вновь проводится полный обратный отсчёт, а командный модуль проходит полную симуляцию миссии — от старта до возвращения на Землю, включая вход в атмосферу и посадку.
Последним крупным этапом перед окончательным решением о старте является демонстрационный тест обратного отсчёта (Countdown Demonstration Test). Это генеральная репетиция всего процесса запуска. В ходе теста заправляют ступени ракеты жидким кислородом и жидким водородом, а затем останавливают обратный отсчёт на отметке T минус 8,9 секунды — момент, когда на день старта запланирован запуск двигателей.
Мы стараемся точно соблюдать то самое время, к которому стремимся в день запуска.
После завершения этой части теста кислород и водород сбрасываются из баков ракеты, и последние четыре часа отсчёта повторяются заново.
Как директор по запуску, я даю зелёный свет только после успешного завершения этого теста обратного отсчёта. Только тогда я знаю, что все проверки завершены, и могу дать команду вперёд для начала 93-часового окончательного отсчёта до старта.
К этому моменту уже выполнено 95 % всей работы по подготовке запуска Аполлона. Остаётся лишь верхушка инженерного айсберга.
Мы стараемся растянуть финальный отсчёт на пять дней, включая заранее запланированные паузы в ключевых точках. Это даёт время на решение неизбежно возникающих проблем и предотвращает усталость стартовой команды.
Волшебный момент — и, возможно, самый критический — наступает вскоре после T минус 9 часов, когда начинается окончательная заправка топливом. Керосиновое топливо уже находится в баке первой ступени, а различные компоненты топлива уже находятся в модулях космического корабля.
Теперь предстоит залить в баки трёх ступеней более 4,4 миллиона фунтов жидкого кислорода и водорода. Работа с этими так называемыми криогенными компонентами чрезвычайно сложна: чтобы сохранить кислород в жидком состоянии, требуется температура минус 295 градусов по Фаренгейту (около −182 °C), а для водорода — минус 423 градуса (около −253 °C).
Автоматика играет огромную роль в процессе заправки, скорость которой варьируется от 1000 до 10 000 галлонов в минуту. Несмотря на высокую скорость заправки, весь процесс всё равно занимает около четырёх с половиной часов.
Во время заправки ближе всего к стартовой площадке находятся специалисты по двигательным системам, которые работают в испытательном зале, расположенном в трёх с половиной милях. С помощью компьютеров они отслеживают поступление кислорода и водорода в соответствующие ступени, но некоторые из них также следят за замкнутой телевизионной системой, приближая изображение отдельных фланцев и соединений. Они внимательно ищут возможные утечки или любые подозрительные признаки.
Заправка — главное событие утром запуска, до тех пор пока мы не готовы принять экипаж.
Пока большой зелёный часы перед нами продолжают отсчитывать секунды, процедуры обратного отсчёта устанавливают готовность космического корабля, ракеты-носителя и всего сопутствующего наземного оборудования, жизненно необходимого для успешного старта.
На отметке 3 минуты 7 секунд включается автоматический секвенсор — и если всё идёт хорошо, отсчёт до самого старта становится полностью автоматическим и управляется главным компьютером.
Однако в последние минуты большинство людей в испытательном зале внимательно следят за так называемыми красными линиями — допустимыми верхними и нижними пределами давления, температуры и других параметров внутри аппарата. Любое отклонение за пределы допуска немедленно вызовет решение человека остановить отсчёт.
Несмотря на все эти чудеса компьютерных технологий, три человека на вершине ракеты полностью полагаются на профессионализм 500 человек в испытательных залах. Это группа исключительно преданных своему делу специалистов, отлично знающих свою работу и умеющих мгновенно реагировать.
Их деятельность должна сочетать дисциплину и мастерство одновременно профессиональной футбольной команды и боевой воинской части.
Именно так наступает момент истины...
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Хронология ключевых событий полёта Аполлона-11
Ниже приведены основные события в оставшейся части плана полёта Аполлона-11. Расписание может быть изменено в любое время во время миссии. Указанное время — восточное летнее (EDT):
СЕГОДНЯ
12:16 — Астронавты при необходимости включают двигатель командного и служебного модулей для коррекции траектории полёта к Луне.
19:32 — Прямой телевизионный сеанс со spacecraft, продолжительностью 15 минут.
ЗАВТРА
15:26 — Промежуточная коррекция курса, при необходимости.
19:32 — Второй прямой телевизионный сеанс.
СУББОТА, 19 ИЮЛЯ
8:26 — Ещё одна промежуточная коррекция, при необходимости.
13:26 — Аполлон-11, скрывшись за Луной, включает главный двигатель и выходит на лунную орбиту.
16:02 — Прямой телевизионный сеанс с видами поверхности Луны.
17:42 — Главный двигатель вновь включается для перевода орбиты в круговую.
19:22 — Полковник Эдвин Олдрин-младший перебирается через стыковочный тоннель в лунный модуль для проверки его систем.
ВОСКРЕСЕНЬЕ, 20 ИЮЛЯ
9:32 — Полковник Олдрин и Нил Армстронг переходят в лунный модуль и начинают подготовку к посадке на Луну.
13:42 — Лунный модуль отделяется от командного и служебного модулей.
13:52 — Подполковник Майкл Коллинз, находясь в командно-служебном модуле, передаёт в прямом эфире телевизионные кадры лунного модуля, пока оба аппарата летят в строю.
15:12 — Двигатель посадочной ступени лунного модуля кратковременно включается, чтобы вывести его на орбиту, приближающуюся к поверхности Луны на 50 000 футов (~15 км).
16:08 — На высоте 50 000 футов, в точке окончательного маневра, начинается непрерывное 11-минутное включение двигателя для посадки.
16:19 — Лунный модуль совершает посадку в Море Спокойствия. В течение следующих 10 часов г-н Армстронг и полковник Олдрин проверяют системы, отдыхают и готовятся к выходу из модуля.
ПОНЕДЕЛЬНИК, 21 ИЮЛЯ
1:57 — Полковник Коллинз, находясь на орбите на высоте 69 миль (~111 км) над Луной, передаёт в прямом эфире телевизионные кадры места посадки.
2:12 — Г-н Армстронг открывает люк лунного модуля и выходит наружу, на мгновение останавливаясь, чтобы включить телевизионную камеру, которая передаст на Землю изображение его спуска на поверхность Луны.
2:17 — Г-н Армстронг ступает на Луну. Через 20 минут к нему присоединяется полковник Олдрин. Оба астронавта проводят на поверхности ещё около двух часов, собирая образцы грунта и камней, делая фотографии и развертывая научное оборудование. Их действия транслируются в прямом эфире.
4:42 — Оба астронавта возвращаются в лунный модуль, отдыхают около девяти часов и начинают подготовку к взлёту с Луны.
13:55 — Двигатель взлётной ступени лунного модуля включается, поднимая эту часть модуля с поверхности Луны и оставляя посадочную ступень на месте.
17:32 — Лунный модуль состыковывается с командным кораблём. Г-н Армстронг и полковник Олдрин перебираются через тоннель и вновь соединяются с полковником Коллинзом.
21:25 — Лунный модуль отстыковывается и сбрасывается.
ВТОРНИК, 22 ИЮЛЯ
00:57 — Находясь за Луной, астронавты включают главный двигатель Аполлона, переводя корабль с лунной орбиты на траекторию возвращения к Земле.
15:57 — Промежуточная коррекция курса.
21:02 — Прямая телевизионная передача из космоса.
СРЕДА, 23 ИЮЛЯ
19:02 — Заключительная телевизионная передача.
21:37 — Промежуточная коррекция курса, при необходимости.
ЧЕТВЕРГ, 24 ИЮЛЯ
12:22 — Командный и служебный модули разделяются в процессе подготовки к возвращению на Землю.
12:37 — Командный модуль входит в земную атмосферу.
12:51 — Корабль приводняется в Тихом океане примерно в 1200 милях к юго-западу от Гавайев.
The New York Times
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Компьютеры и контроллеры
Если бы мне пришлось выделить одно устройство, которое в большей степени, чем что-либо другое, позволило нам перейти от орбитальных полётов Меркурия к лунным миссиям Аполлона всего за семь с небольшим лет, — это был бы высокоскоростной компьютер.
В программе Аполлон мы начали использовать буквально сотни компьютеров.
Прежде всего, они задействованы при проверке космического аппарата до запуска. Затем они помогают осуществить сам запуск.
Во время полёта миниатюрные бортовые компьютеры, вмещающие больше данных, чем полноразмерные наземные компьютеры, управлявшие целыми миссиями Меркурия, решают невероятно сложные задачи: отслеживают скорость и положение, рассчитывают необходимые корректировки траектории, следят за неисправностями и выводят данные на приборные панели в кабине.
Однако полномасштабный вклад компьютера в лунную экспедицию лучше всего ощущается при работе глобальной сети, обеспечивающей каждый полёт Аполлона.
Эта сеть состоит из 17 наземных станций, четырёх оснащённых судов и полудюжины или более самолётов со специальным оборудованием. Её задача — поддерживать Центр управления полётами в Хьюстоне почти в мгновенной связи с космическим кораблём, за исключением нескольких коротких периодов: когда корабль находится между станциями на начальных земных витках, а также примерно 45 минут во время каждого лунного оборота, когда модули находятся за пределами прямой видимости из-за Луны.
Даже для искушённых инженеров трудно полностью осознать, насколько колоссальным шагом вперёд стала эта сеть Аполлона.
В программе Меркурий наши потребности были относительно простыми. Главной задачей сразу после старта было определить, вывелась ли капсула на удовлетворительную земную орбиту, и если нет — какие действия предпринять для безопасного возвращения. После выхода на правильную орбиту единственным манёвром, способным изменить траекторию, было включение тормозных двигателей, замедлявших аппарат для схода с орбиты и посадки.
Даже тогда проблемы оценки начальной орбиты и обеспечения безопасного возвращения казались грандиозными. Но по сравнению со сложнейшими задачами лунной миссии — где требуется множество комбинаций манёвров — это всё равно что сравнивать простое сложение с самыми запутанными математическими уравнениями.
Изначально связь в глобальной сети Меркурия осуществлялась в основном через медленные телетайпные сообщения. Это не позволяло поддерживать прямую голосовую связь между диспетчером на мысе Канаверал и астронавтом на орбите, кроме тех случаев, когда Меркурий пролетал в пределах радиуса действия наземных станций. Поэтому высококвалифицированным специалистам приходилось постоянно находиться на станциях по всему миру в качестве диспетчеров. С помощью приборов и диаграмм, получаемых с борта по телеметрии, они следили за работой корабля и состоянием астронавта, а затем передавали данные обратно в Канаверал по телетайпу.
Уже на ранних этапах программы Меркурий мы поняли, что 15 минут, необходимых для получения данных с удалённых станций, — это чересчур долго, и что жизненно важно обеспечить голосовую связь. Мы начали подключать станции и центр в Канаверале через высокочастотную (HF) радиосвязь. Хотя такое оборудование было ненадёжным, оно всё же обеспечило необходимый контроль над Меркурием, возможности которого были весьма ограничены.
Следующий корабль — двухместный Джемини — был рассчитан на множество манёвров: смену орбиты, стыковку с беспилотными аппаратами Аджена. Это требовало от наземного центра управления гораздо более оперативных и надёжных данных. Поэтому станции глобальной сети сначала соединили кабельными линиями, а затем — спутниками связи.
Наконец, при разработке системы для поддержки миссий Аполлона стало очевидно, что качество глобальной сети должно быть доведено далеко за пределы возможностей даже Джемини. Это означало использование не только высокопроизводительных спутников связи, но и высокомощных компьютеров, способных обрабатывать огромные объёмы передаваемых данных. Как только такая система заработала, больше не требовалось направлять диспетчеров на каждую станцию.
Прогресс, достигнутый с первых дней Меркурия, поражает. Например, за семь минут, пока Меркурий находился в зоне видимости австралийской станции в Карнавоне, мы успевали передать в Канаверал телетайпное сообщение, резюмирующее данные по 30–40 бортовым параметрам — пульс и дыхание астронавта, температура в кабине, запас кислорода и т.п.
Сегодня наш Центр управления в Хьюстоне получает почти мгновенные данные с до 500 приборов, шкал и датчиков. Врач службы космической медицины может в реальном времени изучать электрокардиограммы всех трёх астронавтов Аполлона, словно они находятся прямо в его кабинете. Он может напрямую разговаривать с экипажем.
Компьютер, использовавшийся в первом центре управления Меркурием, был адаптированной версией машины, изначально разработанной вовсе не для космических полётов, а для научных задач. Его объём памяти составлял 32 000 слов — на 4 000 меньше, чем у каждого миниатюрного бортового компьютера, установленного на модулях Аполлона.
Основной наземный компьютер, задействованный в полётах Аполлона, обладает объёмом памяти — и это невероятный контраст — 5,5 миллиона слов. Для непосвящённого это может показаться просто игрой числами, но он бы по-настоящему оценил масштаб прогресса, если бы представил, сколько тысяч человеко-часов потребовалось, чтобы собрать воедино сложнейшие математические уравнения и бесконечные команды в рабочую систему компьютерных программ для лунной миссии.
Государственно-промышленная команда работает над этими программами с 1962 года. Бывали времена, когда задача казалась непосильной. Но призыв Президента отправить американцев на Луну в этом десятилетии стал тем вдохновением, которого хватило для завершения этой работы.
По моему мнению, прогресс, достигнутый страной в области компьютерных технологий — во многом благодаря, как я думаю, именно космической программе, — оправдывает значительную часть затрат на неё. Мы получили колоссальный запас знаний, применимый практически во всех инженерных, научных и промышленных начинаниях.
Хотя более сложные миссии потребовали гигантского скачка в компьютерных технологиях, базовые принципы управления полётами с самого начала программы остались в основе неизменными. Наша философия требует быть готовыми к любой аварийной ситуации. При планировании миссий мы тщательно, порой мучительно подробно, анализируем возможные сценарии. Мы называем это игрой в “а что, если...”. И играем в неё для каждой фазы конкретной миссии.
План миссии начинается с формулировки основной цели лётных испытаний и разработки траекторий, необходимых для её достижения. Затем специалисты по управлению полётами анализируют каждый аспект этого плана. Конечно, невозможно детально проработать все возможные ситуации. Поэтому мы оцениваем вероятности наступления различных непредвиденных обстоятельств и наиболее подробно планируем действия на случай тех аварий, которые, по нашему мнению, наиболее вероятны.
Разработанные решения документируются, а затем передаются многочисленным группам специалистов, обладающим самыми глубокими знаниями аппаратуры и операций, для окончательного анализа.
В итоге мы получаем финальную траекторию полёта и свод правил миссии — толстый том игровых правил, определяющих наши действия в тех или иных ситуациях.
Например, при финальном снижении лунного модуля к поверхности Луны мы критически зависим от радарной системы, которая точно определяет высоту над лунным рельефом. Обычно модуль должен быть развернут так, чтобы радар смотрел вниз, примерно к моменту, когда аппарат опустится до 30 000 футов (~9 км). Ожидается, что радар немедленно начнёт выдавать точные показания высоты. Однако правила допускают некоторый запас: снижение может продолжаться до отметки 13 000 футов (~4 км) без так называемой радарной захватки — то есть без однозначного подтверждения, что радар работает идеально. Если этого не происходит, правила миссии требуют немедленной отмены посадки: лунный модуль должен прервать спуск и вернуться к основному кораблю.
За последнее десятилетие наши навыки в анализе аварийных ситуаций значительно выросли. Однако из-за бесконечного числа возможных траекторий сложность разработки планов миссий возросла, как говорят инженеры, на несколько порядков — то есть в сотни, а возможно, и в тысячи раз.
Подход к освоению посадки на Луну сильно не отличается от подхода, использовавшегося при испытаниях сверхзвуковых самолётов. Мы стремимся достичь конечной цели поэтапно, через серию миссий, каждая из которых решает задачи отдельных этапов общей лунной экспедиции. Каждый полёт строится на знаниях, полученных в предыдущем.
Посадка на Луну станет колоссальным достижением, но сейчас мы можем подойти к ней с высокой степенью уверенности. Объём усилий, необходимых для достижения этой цели, трудно даже представить — даже тем, кто в этом непосредственно участвует. Однако один фактор, сделавший это возможным и понятный каждому, — это устойчивая мотивация всей команды Аполлона. Пожалуй, самым ценным опытом за все мои 10 лет в пилотируемой космической программе стала привилегия быть частью этой группы.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Демократы разошлись во взглядах на приоритеты в освоении космоса
Призыв Эгнью к полёту на Марс вызвал дискуссию
Марджори Хантер
Специально для The New York Times
ВАШИНГТОН, 16 июля — Сегодня в рядах демократического руководства Конгресса возник раскол по вопросу о том, должны ли насущные земные проблемы иметь приоритет перед дальнейшими космическими проектами.
Вопрос о приоритетах — тема, несомненно, порождающая бесконечные дебаты в Конгрессе в ближайшие месяцы и годы, — вновь всплыл после того, как вице-президент Спиро Эгнью заявил сегодня утром на мысе Кеннеди, что страна должна взять на себя обязательство высадить человека на Марс к концу века.
Лидер демократов в Сенате, сенатор от Монтаны Майк Мэнсфилд, немедленно отверг возможность новых космических затрат до тех пор, пока не будут решены земные проблемы.
Когда мы решим эти проблемы, тогда сможем рассматривать дальнейшие космические начинания, — заявил сенатор Мэнсфилд. — Нужды людей на Земле, особенно в нашей стране, должны иметь приоритет.
Сенатор от Массачусетса Эдвард М. Кеннеди, заместитель лидера демократов в Сенате, присоединился к Мэнсфилду, призвав пересмотреть национальные приоритеты с целью решения проблем войны, бедности и голода на Земле.
У нас есть важные и насущные задачи здесь на Земле, требующие незамедлительного внимания, — сказал сенатор Кеннеди, который сегодня утром присутствовал при запуске вместе с несколькими сотнями членов Конгресса.
Однако другой демократический лидер, также наблюдавший запуск, высказался за ускорение космических исследований.
Представитель от Луизианы Хейл Боггс, заместитель лидера демократов в Палате представителей, вернулся в Вашингтон из Кейп-Кеннеди уже в середине дня, чтобы с эмоциональной речью выступить в защиту космической программы.
Г-н Боггс заявил, что Соединённые Штаты должны стремиться определить возможность создания лунной колонии и достижения других планет.
На вопрос, считает ли он, что Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) применило шоу-бизнес подход, организовав полёт нескольких сотен конгрессменов для наблюдения за запуском, г-н Боггс ответил:
Если это шоу-бизнес — давайте ещё больше такого! Я рад, что так много членов Конгресса присутствовали там.
Спикер Палаты представителей Джон У. Маккормак остался в Вашингтоне, чтобы председательствовать на 16-минутном заседании Палаты, на котором присутствовало всего несколько конгрессменов.
Спикер Маккормак отказался строить предположения о будущем космических исследований страны.
Лидер республиканцев в Сенате, сенатор от Иллинойса Эверетт Маккинли Дирксен, также отказался делать прогнозы относительно будущего космической программы.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Восток и Запад вели борьбу за немецких ракетчиков
В конце весны и летом 1945 года, когда Германия лежала в руинах, охваченная хаосом, и стала богатейшей военной добычей, около 12 000 высоко квалифицированных немецких ракетных учёных и инженеров стали объектом жадного интереса как американской, так и советской армий.
Обе стороны допустили громкие ошибки в этом почти паническом рывке за специалистами и их технологиями.
Американцы не провели тщательный обыск некоторых ценных объектов и тем самым упустили новые инструменты для производства ракет и чертежи экспериментальной ракеты А-10, разработка которой впоследствии ускорила рождение Спутника. Советы, в свою очередь, не сумели найти многих учёных, находившихся прямо у них под носом, в советской зоне оккупации.
В итоге, посредством довольно неформальной операции под кодовым названием Операция „Скрепка“ (Operation Paperclip), американцам удалось перевезти в США 492 немецких специалиста и 644 члена их семей.
Среди них был доктор Вернер фон Браун и 117 ведущих экспертов из знаменитого немецкого ракетного центра в Пенемюнде — рыбацкой деревушке на побережье Балтийского моря.
Команда фон Брауна сделала выбор в пользу Запада, полагая, что американцы предложат им лучшие условия. По общему мнению наблюдателей, именно эта группа учёных была мозговым центром всех выдающихся достижений Германии в ракетостроении.
Советы, со своей стороны, забрали примерно 2 000 немецких ракетчиков (точные цифры разнятся в разных источниках) и около 10 000 членов их семей. Большинство из этих специалистов предпочли остаться поблизости от Пенемюнде и своих домов, оказавшихся в советской зоне.
Однако в октябре 1946 года, как утверждают, советы ночью отправили туда поезда и тайно, с применением принуждения, вывезли этих людей в Советский Союз.
Среди увезённых в СССР преобладали квалифицированные мастера — те, кто знал, как строить и собирать ракеты V-2. Это были производственники.
О роли немцев в советской ракетной программе известно немного. После того как в 1950-х годах их репатриировали в Восточную и Западную Германию, они долгое время содержались в небольших изолированных поселениях и им никогда не разрешалось посещать советские ракетные полигоны. По сути, с них слили всю информацию, после чего отпустили домой.
Напротив, специалисты, отправившиеся в Америку, в целом влились в научно-промышленный комплекс страны. Однако группа фон Брауна осталась сплочённой.
Из первоначального состава этой группы 54 человека до сих пор работают в Центре космических полётов им. Маршалла в Алабаме. Один продолжает участвовать в армейской ракетной программе, 30 работают в частной промышленности или других правительственных агентствах, 15 вернулись в Германию, 7 вышли на пенсию, и 11 уже умерли.
Члены группы собираются на воссоединения каждые пять лет. Следующая встреча запланирована на 1972 год. Самому пожилому из ныне живущих уже за семьдесят.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Выдержки из переговоров между экипажем Аполлона-11 и наземным центром управления в Хьюстоне
Ниже приведены отрывки из радиопереговоров между экипажем Аполлона-11 и Центром управления полётами в Хьюстоне, записанные и расшифрованные The New York Times. Указанное время — восточное летнее (EDT).
ХЬЮСТОН (9:32):
Все двигатели работают. У нас подъём в 32 минуты этого часа. Старт Аполлона-11.
АПОЛЛОН:
Хьюстон, сообщаем, что сегодня видимость отличная. Наконец-то дали окно, в которое можно выглянуть. По вашему звуку слышно, будто вы у себя в гостиной сидите.
ХЬЮСТОН:
Благодарим. Вы тоже отлично слышны. На седьмой минуте полёта вы получаете зелёный свет от Земли.
АПОЛЛОН:
Отличный день для старта. Всё, что есть — так это грозы по маршруту.
ХЬЮСТОН (10:03):
Аполлон-11, это Хьюстон. Вам разрешается разделение ступеней. Приём.
ХЬЮСТОН:
Разрешается разделение ступеней. Разделение и запуск следующей ступени.
АПОЛЛОН:
Запуск подтверждён. Тяга в норме, Аполлон-11. Для информации: радар на Канарах показывает вас на орбите 103,0 на 103,0 морские мили. Приём.
АПОЛЛОН:
Прекрасно!
ХЬЮСТОН:
Период обращения на круговой орбите высотой 103 морские мили составляет 1 час 28 минут 24 секунды. Как ускоритель, так и космический корабль, судя по всему, в отличной форме. Приём.
АПОЛЛОН (10:37):
Ожидаем телевизионную связь. Всё уже подключено. Пока ещё не включали. Готовы начинать прямо сейчас.
ХЬЮСТОН:
Поняли. Мы подготовимся и будем ждать любых телевизионных материалов, которые вы захотите передать.
ХЬЮСТОН (11:24):
Мы проверили космический корабль и систему наведения ракеты-носителя. Оба выглядят отлично — вероятность корректного отключения двигателей по команде системы наведения превышает 99 %. Всё, похоже, идёт исключительно хорошо. Для информации: Миллер получил около минуты пригодного телевизионного изображения, так что, очевидно, система работает.
ХЬЮСТОН (12:07):
До включения двигателей для перехода на траекторию к Луне осталось 10 минут. Нам нужно прибавить к скорости корабля 10 435 футов в секунду. Ожидаемая конечная скорость после этого манёвра — около 35 575 футов в секунду.
АПОЛЛОН:
Этот Сатурн подарил нам великолепную поездку!
ХЬЮСТОН:
Поняли, Аполлон-11. Обязательно передадим. И, судя по всему, вы и вправду уже на пути.
АПОЛЛОН:
Нет никаких претензий к работе всех трёх ступеней — было прекрасно.
ХЬЮСТОН:
Принято. Повторяю: никаких значимых замечаний к разделению ступеней? Приём.
АПОЛЛОН-11:
Верно. Всё прошло отлично.
ХЬЮСТОН (13:01):
Проверка связи. Приём. Слышим вас примерно на 5 на 2 — очень слабо. Не могли бы вы дать нам краткий отчёт о состоянии?
АПОЛЛОН:
Мы используем высоко направленную антенну.
ХЬЮСТОН:
Поняли, вы на высоко направленной антенне. Базз, тебя слышу громко и чётко. Майк — довольно слабо.
АПОЛЛОН:
Принято. Сейчас мы точно навели высоко направленную антенну. Полагаю, включена автоматическая система слежения. Как теперь меня слышите?
ХЬЮСТОН:
Теперь громко и чётко, Майк. Понимаем, что вы уже состыковались.
АПОЛЛОН:
Подтверждаем. Как слышите Нила?
ХЬЮСТОН:
Громко и чётко, Нил.
ХЬЮСТОН (13:09):
Не могли бы вы прокомментировать, как прошли манёвр поворота и стыковка?
АПОЛЛОН:
Думаю, всё прошло довольно гладко, хотя, похоже, я израсходовал больше топлива, чем обычно в симуляторе. При выполнении разворота аппарат начал тангажировать вверх, и когда я переключился на ручное управление тангажом и вернулся к режиму команды по угловой скорости, по какой-то причине вращение прекратилось. Пришлось перейти в режим команды по ускорению и, кажется, нажать дополнительную команду на дисплейной клавиатуре.
В результате мы унеслись чуть дальше от ступени S-IVB, чем я ожидал. Я рассчитывал оказаться примерно в 66 футах, а, по моей оценке, было около 100 футов, поэтому, вероятно, пришлось израсходовать немного больше топлива на обратный сближающийся манёвр. Но, за исключением повышенного расхода топлива, всё прошло нормально.
Сейчас мы занимаемся герметизацией лунного модуля и выравниванием давления в нём. Мы дошли до шага 13, где ожидаем, что давление в кабине достигнет 5 фунтов на квадратный дюйм — примерно такого значения — прежде чем мы сможем открыть клапан второй системы подкачки. Однако вместо 5 давление составляет около 4,4. Приём.
ХЬЮСТОН:
Поняли, подождите секунду.
АПОЛЛОН:
Мы считаем, что эти показания находятся в пределах нормы. Просто хотели получить ваше согласие, прежде чем продолжать эту процедуру.
ХЬЮСТОН:
Хорошо.
АПОЛЛОН:
Лунный модуль, насколько мы можем судить отсюда, в прекрасном состоянии.
ХЬЮСТОН:
У нас к вам просьба. По запасному клапану подачи топлива в служебный модуль: в качестве меры предосторожности мы хотели бы, чтобы вы на мгновение перевели четыре переключателя в закрытое положение, а затем вернули их обратно. Как вы знаете, у нас нет телеметрии или обратной связи по положению этих клапанов, и возможно, что при ударе во время отделения один из них мог случайно сместиться.
АПОЛЛОН:
Хорошая идея. Выполним.
ХЬЮСТОН:
В данный момент мы проводим невзрывной сброс избыточного давления в ускорителе. Возможно, вы заметите какое-то облако, выходящее из него.
АПОЛЛОН:
Поняли. Оно уже выходит. Видим лёгкую дымку, уносящуюся в направлении минус X. Вместе с ней движутся несколько мелких частиц. Их скорость довольно высока — по крайней мере, так кажется. Да, прямо сейчас скорость слишком высока — немного выше нормы.
Кстати, из левого иллюминатора я сейчас вижу весь континент Северной Америки — от Аляски через Северный полюс до полуострова Юкатан, Кубы, северной части Южной Америки… а дальше уже не влезает в окно.
АПОЛЛОН (14:25):
Мы приступаем к подготовке ступени S-IVB для гравитационного манёвра. Сброс жидкого кислорода (LOX) начнётся примерно через 12 минут. Приём.
ХЬЮСТОН:
Хорошо, сброс LOX примерно в 01:00. Для информации: если бы мы выполнили первую коррекцию траектории, её величина составила бы около 17 футов в секунду. В данный момент мы склоняемся к тому, чтобы её не проводить. Это означает, что завтрашняя вторая коррекция, вероятно, потребует около 21,3 фута в секунду. С Земли вы выглядите отлично.
АПОЛЛОН:
У нас не было много времени поговорить с вами о том, что мы видим из иллюминатора, когда готовились к отстыковке лунного модуля, но до этого момента мы наблюдали всю северную часть освещённого полушария — Северную Америку, Северную Атлантику, Европу и Северную Африку. Погода везде была прекрасной, за исключением одного циклонического вихря в северной части Канады, вероятно, к востоку от района Атабаска.
ХЬЮСТОН:
Поняли, принято.
АПОЛЛОН-11:
Я не всегда понимал, на что именно смотрю, но мне это очень понравилось.
ХЬЮСТОН:
Думаю, вид оттуда должен быть потрясающим. По нашим данным, вы сейчас примерно в 19 000 милях от Земли.
АПОЛЛОН:
Если мы замедляемся с ответами, то только потому, что жуём бутерброды.
ХЬЮСТОН:
Понял. Хотел бы я делать то же самое.
АПОЛЛОН:
Только не покидайте пульт!
ХЬЮСТОН:
Не волнуйся. Не покину.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Эксперты были поражены масштабом миссии
Роберт Р. Гилрут
Когда я услышал, как президент Кеннеди объявил, что американские космонавты высадятся на Луне, я едва мог поверить своим ушам. Я был буквально ошеломлён размахом этого проекта.
В тот момент не существовало детальных исследований о том, как именно осуществить посадку, хотя у нас уже были некоторые представления о том, как облететь Луну и вернуться обратно. Это было поистине грандиозное проявление веры со стороны Президента.
Я слушал речь Президента вместе с Джеймсом Э. Уэббом, администратором Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), и целым самолётом учёных и инженеров. Мы летели в Талсу на самолёте космического агентства. На мне уже лежала огромная ответственность за проект Меркурий — первую в истории США программу пилотируемых полётов в космос.
Больше, чем кто-либо другой в том самолёте, я понимал, какой колоссальный объём работы предстоит проделать, прежде чем американец — или любой другой человек — сможет ступить на враждебную поверхность Луны.
На тот момент у Америки был лишь 15-минутный опыт космического полёта. Полёт капитана Алана Б. Шепарда в капсуле Меркурий за 20 дней до этого стал нашим первым. Он поднялся на высоту свыше 100 миль по суборбитальной траектории.
Был май 1961 года, и все наши усилия были сосредоточены на подготовке к выводу астронавта на орбиту. Когда несколько лет назад я возглавил проект Меркурий, я даже не был уверен, останусь ли в космической программе после его завершения. У меня была, и до сих пор есть, мечта — совершить кругосветное плавание с женой на яхте, спроектированной нами самими.
Но вызов Аполлона оказался слишком велик. Вскоре я посвящал всё возможное время разработке способов полёта к Луне и посадки на неё. Проект яхты пришлось отложить.
В ноябре 1961 года нам поручили разработку лунного космического корабля, и я стал руководителем нового центра НАСА, который предстояло создать в Хьюстоне. Следующие несколько лет мы работали в арендованных зданиях, пока шло строительство самого центра.
Нам всё ещё предстояло решить ключевые задачи проекта Меркурий, хотя в том же летом мы уже сделали важный шаг вперёд — совершили беспилотный полёт, подтвердивший способность теплозащитного экрана защитить астронавтов при возвращении с Луны.
Пока продвигались исследования по Аполлону, впереди нас ждала самая сложная концептуальная и организационная работа над лунной программой.
Многие ключевые идеи о том, как добраться до Луны, зародились именно в этот период напряжённой, хаотичной и насыщенной полётами деятельности. Однако даже до заявления Президента мы уже работали над общими принципами лунных полётов.
Это происходило в ходе серии неформальных совещаний (мозговых штурмов), посвящённых проектированию корабля для облёта Луны. Мы собирались по вечерам, в выходные и в любое свободное время, чтобы обсудить такие вопросы, как численность экипажа и другие фундаментальные параметры.
Мы пришли к выводу, что для полёта на Луну потребуется трое астронавтов, чтобы справиться со всем необходимым объёмом работы, хотя некоторые возражали, что психологически трое — неудачное число, возможно, из-за поговорки: Вдвоём — компания, втроём — толпа.
Мы определили необходимость поддерживать в кабине нормальную атмосферу, чтобы экипаж мог снимать скафандры во время полёта, установили максимальную продолжительность миссии в 14 дней, потребовали наличие бортовой навигации и управляемого входа в атмосферу. Эти первоначальные принципы были затем представлены всем центрам НАСА и промышленным партнёрам. С тех пор они не требовали никаких изменений.
Базовая конструкция лунного корабля разрабатывалась в два этапа: сначала появились командный и служебный модули, а позже был добавлен посадочный аппарат. Нам чрезвычайно повезло, что выбранная конфигурация оказалась настолько удачной. Это было не просто везение.
Мы спроектировали корабль так, чтобы командный модуль находился сверху, что позволяло астронавтам при необходимости спастись с помощью аварийной башни.
Под ним размещался служебный модуль с мощным ракетным двигателем для перемещения в космосе.
В нижней части первоначально предполагался модуль, в который экипаж мог бы перейти для проведения экспериментов на земной орбите. Когда полная посадочная миссия была утверждена, мы просто заменили этот модуль лунным посадочным аппаратом.
Форма командного модуля — идея Макса Фэгета. Напомню, что в 1961 году возвращение с орбиты было делом почти загадочным. Полёт Юрия Гагарина, прошедший в строжайшей секретности, оставался единственным случаем, когда человек возвращался из космоса.
Скорость при возвращении с Луны превышала орбитальную более чем на 40 %, а тепловые нагрузки возрастали почти вдвое. Доктор Эл Эггер и Харви Аллен из лаборатории Эймса НАСА в Калифорнии предупреждали нас о дополнительном нагреве из-за излучения ударной волны.
Однако наши исследования показали, что форма корабля может быть тупой (blunt), а его хвостовая часть должна быть более заострённой по сравнению с капсулой Меркурий, поскольку мы планировали использовать подъёмную силу при входе в атмосферу — чтобы снизить скорость относительно плавно и предотвратить перегрев корпуса из-за воздушного потока.
Макс также разработал первоначальную внутреннюю компоновку капсулы, тесно сотрудничая с Калдвеллом Джонсоном — талантливым молодым инженером, который к тому же прекрасно рисовал.
Всё это время меня сильно беспокоило воздействие солнечной радиации на астронавтов. Я помню, как доктор Вэнуэллен, чьё имя носит радиационный пояс Вэнуэллена, говорил, что для защиты от радиации в полёте к Луне потребуется очень тяжёлая свинцовая броня.
Однако Джордж Лоу, который сейчас является директором программы Аполлон в Хьюстонском центре, убедил меня, что обычной экранировки стен кабины в сочетании с низкой вероятностью сильной солнечной активности будет достаточно, чтобы свести эту опасность к минимуму.
Он оказался прав: радиационное воздействие, которому подвергались астронавты во время лунных миссий, не имело медицинского значения.
Навигация в космосе могла стать серьёзной проблемой, если бы Стёрк Дрейпер и его группа в Массачусетском технологическом институте не взялись за эту задачу. Разработанная ими система оказалась удивительно точной.
Теперь отдельные элементы начали складываться в единое целое. Однако оставались два главных вопроса, требовавших решения: конструкция ракеты-носителя и метод посадки на Луну.
Вопрос о ракете возник первым. К тому времени огромная ракета Нова для прямого подъёма на Луну утратила поддержку многих своих первоначальных сторонников. Доктор Вернер фон Браун и его команда в Хантсвилле начали сосредотачиваться на так называемой ракете C-5.
Эта ракета использовала пять мощнейших двигателей F-1 на первой ступени и новый водородно-кислородный двигатель на верхних ступенях. Она могла выводить на траекторию к Луне более 90 000 фунтов полезного груза.
Я решительно поддержал C-5 (позже переименованную в Сатурн-5) по двум основным причинам: во-первых, это была логичная техническая конструкция; во-вторых, я знал, что с помощью одного Сатурна-5 мы доберёмся до Луны, если только удастся утвердить концепцию стыковки на лунной орбите. А это оказалось непростой задачей.
Брейнерд Холмс, которого г-н Уэбб назначил руководителем программы Аполлон в Вашингтоне, настаивал на методе стыковки на земной орбите (Earth Orbit Rendezvous). Согласно этой схеме, предполагалось многократно запускать ракеты Сатурн-5, соединять их на орбите и перекачивать топливо из одной в другую, после чего запускать полную ракету к Луне. Группа из Хантсвилла, естественно, также поддерживала этот подход.
С самого начала я выступал за стыковку на лунной орбите (Lunar Orbit Rendezvous). В этом режиме посадочный аппарат спускается с лунной орбиты, а затем возвращается для стыковки с основным кораблём.
Концепцию лунной стыковки предложил Джон Хуболт, возглавлявший группу, изучавшую этот план в Исследовательском центре Лэнгли. Однажды ранним утром в июне 1961 года Чарли Донлан и я приехали в Лэнгли и выслушали доклад доктора Хуболта и Клинта Брауна.
Услышав об этом плане, я впервые по-настоящему поверил, что мы действительно сможем высадиться на Луне. Он требовал меньшей массы, выводимой к Луне, но что ещё важнее — позволял чётко разделить функции: посадка осуществлялась отдельным аппаратом, в то время как командный и служебный модули выполняли другие задачи.
Я считаю, что заслуга в продвижении концепции стыковки на лунной орбите принадлежит прежде всего хьюстонской команде. Их исследования убедили сначала ключевых специалистов из Хантсвилла, а затем и самого Брейнерда Холмса. Его помощник Джо Ши довёл это решение до высших эшелонов правительства.
Теперь у г-на Уэбба появился единый мастер-план. Он включал в себя гигантскую трёхступенчатую ракету-носитель; командный модуль с тремя астронавтами на борту; служебный модуль с маршевым двигателем, двигателями управления ориентацией и топливными элементами для энергоснабжения; а также двухместный посадочный аппарат, специально разработанный для лунной миссии.
В самом общем виде это и был технический план Аполлона — и в процессе дальнейшей разработки он не потребовал никаких изменений.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Комната управления №1 обнаружила, что проблем почти нет
Специально для The New York Times
МЫС КЕННЕДИ, Флорида, 16 июля — Рокко А. Петроне, директор по запускам, буквально выскочил за парой яиц рано сегодня утром, когда в столовую ворвался посыльный с экстренным сообщением.
Г-н Петроне быстро проглотил яйца и поспешил обратно — на два этажа выше, в Комната управления №1. Это огромное прямоугольное помещение, расположенное в трёх милях от стартовой площадки и заполненное 400 членами команды, сидящими за монотонными серыми рядами пультов и стеллажами приборов, служило командным центром, откуда осуществлялся обратный отсчёт.
Экстренное сообщение сообщало, что в трубопроводе жидкого водорода, подающего топливо в двигатель третьей ступени ракеты Сатурн-5, неожиданно возникла утечка.
Утечки жидкого водорода опасны, но поскольку астронавты Аполлона-11 ещё не заняли места в капсуле, проблему удалось быстро устранить. Во многом это стало возможным благодаря тому, что идентичная неисправность уже возникала ранее в этом месяце во время симуляции запуска, и для её устранения уже существовала отработанная процедура.
Незначительная неисправность усилителя
Кроме этой утечки и небольшого сбоя в системе связи — отказавший усилитель, на устранение которого ушло 15 минут, — сегодняшний обратный отсчёт, по словам представителей НАСА , был практически идеальным.
Комната управления №1 — одна из трёх полностью оснащённых пусковых комнат, откуда Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) осуществляет в значительной степени автоматизированный процесс запуска ракет Сатурн-5 в космос.
Именно тогда, когда загорается аварийный индикатор, показания прибора выходят за пределы нормы или на телевизионных мониторах неожиданно появляется белый дым (как сегодня при утечке водорода), человек вмешивается в работу автоматики и принимает ключевые решения.
Именно в последние 22 минуты обратный отсчёт становится по-настоящему динамичным, — сказал г-н Петроне. — Именно тогда высокодавленный водород начинает поступать в баллоны с топливом, и с этого момента ребята следят за температурными датчиками и всем остальным, как ястребы. Именно в эти последние 22 минуты мы и зарабатываем своё жалованье.
Четырёхэтажное здание, в котором расположены эти командные посты, имеет размеры примерно 380 на 180 футов. Оно выступает под углом около 45 градусов от 53-этажного Здания вертикальной сборки, где собирают гигантские космические корабли Аполлон перед тем, как их доставляют на стартовые площадки.
В первые годы космической программы запуски осуществлялись из бетонных бункеров, похожих на иглу, расположенных прямо в тени стартовых площадок. Им приходилось находиться близко, поскольку тогда ещё не существовало электронного оборудования, способного управлять запуском с большого расстояния.
Бетон больше не требуется
Сегодня средства связи стали намного совершеннее, и на расстоянии трёх миль бетонное укрытие больше не нужно для защиты комнаты управления от возможной катастрофы на старте.
Команды запуска могут наблюдать за ракетой (птичкой) через длинные и толстые окна, защищённые от ударных волн. Окна тянутся вдоль всего здания и оснащены электрическими жалюзи чёрного цвета, чтобы блокировать палящее солнце Флориды, когда обратный отсчёт не ведётся.
Г-н Петроне руководил обратным отсчётом из центра ряда из десяти командных кресел, расположенных сразу за окнами. Кресла были развёрнуты спиной к окнам и смотрели на многочисленные ряды других пультов, за которыми сидели сотрудники НАСА и инженеры как самого агентства, так и крупнейших подрядчиков программы Аполлон.
Три ближайших к г-ну Петроне ряда занимали высшие руководители, и все четыре ряда вместе 43-летний, высокого роста директор по запускам называл рядом управленческих решений.
Следующие пять рядов на основном этаже занимали специалисты по всем техническим системам, которые должны были взаимодействовать с почти невероятной точностью, чтобы Петроне мог дать команду вперёд на старт. Одни из них знали каждую тонкость двигателей, другие отвечали за системы наведения, стабилизации, компьютеры, связи.
Кнопки, приборы и индикаторы
Перед каждым оператором на всех станциях располагались пульты с различными комбинациями кнопок, телевизионных экранов, приборов и сигнальных лампочек, мигающих разными цветами.
За этими рядами следовали ещё восемь рядов, где размещались другие техники, следившие за показаниями датчиков давления, температуры, уровня топлива и других параметров, чтобы убедиться, что они находятся в установленных пределах.
Наконец, в самом дальнем конце зала находился огромный компьютер — без которого весь этот сложнейший процесс запуска едва ли можно было бы даже представить.
На выступе недалеко от ряда управленческих решений располагались четыре экрана, на которых руководители могли в любой момент вызвать одну из сотен возможных визуальных панелей. Это могли быть либо изображения с любой из 60 телекамер, стратегически размещённых на стартовой площадке и в других местах для наблюдения за ракетой под всеми возможными углами, либо графики и диаграммы с актуальными данными. Компьютер направлял все запросы к нужным источникам информации и обратно к проекторам, установленным за экранами.
По краям этого ряда проекционных экранов размещались два ещё более крупных дисплея. Они представляли собой колонки, перечислявшие ключевые события финального отсчёта и выхода на орбиту. Завершение каждого этапа отмечалось загоранием прямоугольника с названием этого события.
Подключены к 20 каналам связи
Г-н Петроне и некоторые другие ключевые руководители обычно держали свои наушники подключёнными к 20 каналам членов команды запуска. Большинство из них находились в комнате управления, но некоторые — у стартовой площадки, в Хьюстоне или в здании в нескольких милях отсюда, где за другими серыми пультами сидели специалисты, отвечающие за космический корабль астронавтов, а не за ракету-носитель.
Как же Петроне удавалось воспринимать одновременно до 20 голосов?
У каждого канала есть регулятор громкости, — пояснил он в интервью. — Вы держите их в фоновом режиме, а если происходит что-то важное, просто увеличиваете громкость. Под фоновым режимом он имел в виду, что прислушивается лишь половиной уха к происходящему на каждом канале.
На самом деле, — добавил Петроне, — я могу связаться с любым из сотен членов команды, просто набрав его трёхзначный код на трёх кнопках “связь” или трёх кнопках “прослушивание”. Но эти 20 каналов, к которым я постоянно подключён, — именно те, с которыми мне, скорее всего, чаще всего придётся иметь дело.
По общему мнению — от Петроне и ниже по иерархии — сегодняшняя работа в Комната управления №1 была самой профессиональной из всех проведённых до сих пор, но в то же время и самой напряжённой.
Должен сказать, — утверждал директор по запускам, — что напряжение буквально ощущалось в воздухе. Люди понимали: это — величайший запуск в истории. В атмосфере витало что-то вроде статического электричества.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times