Все еще первый день полета. Но материал интересный. Джон Хуболт расскажет о своем проекте полета на Луну! А также ретроспектива, начиная со... Спутника! А также статья Вернера фон Брауна "Пионеры новой эпохи"
Как зародилась концепция стыковки на лунной орбите
Джон К. Хуболт
Идея использовать небольшой посадочный аппарат в сочетании со стыковкой на лунной орбите зародилась в конце 1960-го — начале 1961 года. Эта концепция выросла из простой мысли, которая сразу же мне очень понравилась:
Когда вы приближаетесь к Луне на основном космическом корабле — или, как я его называл, основной гостиной, — зачем тащить всю эту гостиную вместе с собой на лунную поверхность?
Почему бы не оставить её на орбите, а спускаться на поверхность Луны на небольшом посадочном аппарате, а затем вернуться и присоединиться к основному жилому отсеку с помощью манёвра стыковки?
Очевидно, казалось мне, количество энергии или топлива, необходимого для выполнения задачи таким способом, будет значительно меньше, чем в случае, если спускаться на всю конструкцию сразу.
Если это так, то общий вес корабля, покидающего Землю, может быть существенно уменьшен, а значит, можно будет использовать и более лёгкую ракету-носитель.
По сути, использование небольшого лунного посадочного аппарата (LM — Lunar Module) и стыковки на лунной орбите (известной как LOR — Lunar Orbit Rendezvous) обещало запустить цепную реакцию упрощений во всех элементах проекта: разработке, испытаниях, производстве, сборке, обратном отсчёте и операциях в полёте. Кроме того, миссию можно было бы завершить быстрее и с гораздо меньшими затратами.
Чтобы подкрепить эти интуитивные догадки, я сделал несколько приблизительных расчётов. К моему удовлетворению и радости, они подтвердили мои предположения: использование LM и LOR позволяло совершить посадку на Луну при стартовой массе на Земле, составляющей лишь от одной четверти до половины массы, необходимой для прямого полёта.
Именно в этот момент у меня возникла мысль: Это фантастика! Если есть одна идея, за которую мы должны бороться, так это она. Я поклялся посвятить себя этой задаче.
Но никто не проявлял интереса. Почти все, кто занимался пилотируемыми космическими программами, думали исключительно в рамках прямого (или сырой силы) подхода к полёту на Луну. Позднее, после многочисленных комитетских обсуждений, для рассмотрения была предложена альтернатива — стыковка на земной орбите (Earth Orbit Rendezvous, EOR). Согласно этой идее, несколько грузов выводились бы на земную орбиту, где их собирали бы в единый корабль для последующего полёта к Луне по схеме прямого полёта.
Я много раз представлял идею LOR различным лицам и комитетам. Реакция на предложение, чтобы астронавты выполняли манёвр стыковки на расстоянии 240 000 миль от Земли, была, как правило, негативной. В некоторых случаях это вызывало прямую враждебность; в других — участники просто считали, что мы сбрендили.
В 1958 году Исследовательский центр Лэнгли создал комитет для изучения проблем, связанных с созданием и эксплуатацией космической станции. В рамках этого комитета были образованы несколько рабочих групп для рассмотрения различных технических аспектов; одна из них занималась именно стыковкой — очевидно, ключевой операцией в любом проекте космической станции. Поскольку мне уже был известен мой интерес к стыковке, меня попросили возглавить эту группу.
Одна из наших идей заключалась в том, чтобы выполнять миссии с помощью очень маленьких однокомпонентных посадочных аппаратов и, возможно, использовать в общей миссии лишь двух, а не трёх астронавтов.
Идея основывалась на том соображении, что раз астронавт и так проводит в открытом космосе в скафандре от двух до четырёх часов, почему бы не отправить его на Луну прямо в скафандре на крайне простом посадочном аппарате, похожем на маленькие летательные аппараты из комиксов Дик Трейси?
В определённой степени мы могли донести свои идеи, поскольку у нас была возможность выступать с докладами перед другими группами и комитетами НАСА.
После одного особенно унылого заседания кто-то предложил: если я так убеждён в своей правоте, пусть напишу отзыв меньшинства. Тогда я сказал своим коллегам: Послушайте, если мы хотим чего-то добиться, нам нужно задокументировать все наши находки по LOR и оформить их в виде предложения с оценкой по сравнению с другими схемами.
Мы работали не покладая рук. Вскоре у нас уже был прекрасный двухтомный отчёт. Поскольку он включал графики работ, финансирование и программы разработки, отчёт не мог быть опубликован для внешнего использования, но внутри агентства он стал бестселлером. Более ста напечатанных экземпляров быстро разошлись по различным группам НАСА.
Со временем, после тщательного изучения плана, все основные подразделения, которые должны были участвовать в окончательном решении, перешли на сторону LOR. Внезапно, после более чем двух лет безразличия, в космическом агентстве почти единогласно согласились с этой концепцией.
В июле 1962 года было официально принято решение использовать метод LOR. Даже после этого некоторые влиятельные противники продолжали возражать против этой схемы.
Однако руководство НАСА осталось непреклонным, и уже к сентябрю были заключены контракты на создание странного на вид аппарата — более сложной версии наших первоначальных концепций, — который вскоре доставит двух астронавтов с лунной орбиты на поверхность Луны.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Как планировалась миссия Аполлона-11
Джон П. Майер
Официальные требования к миссии Аполлона-11 пришли ко мне на стол под довольно скромным заголовком: Требования к миссии: SA-506/CSM-107/LM-5, миссия типа G — посадка на Луну. Основная цель формулировалась одним предложением:
Данной миссии ставится единственная первоочередная задача: выполнить пилотируемую посадку на Луну и возвратиться на Землю.
Однако раздел, посвящённый ограничениям, оказался гораздо объёмнее. По сути, он перечислял множество условий:
Запуск — днём; посадка на Луне — на рассвете; возвращение на Землю — днём; не допускать перегрева или переохлаждения корабля; не терять связь и радиолокационный контакт с Землёй; не задерживаться надолго в радиационных поясах; не включать двигатели слишком долго — или слишком коротко; не расходовать слишком много топлива, кислорода и электроэнергии; пролететь мимо Луны на расстоянии 69 миль; совершить посадку в пределах трёх миль от заданной точки на лунной поверхности; дать экипажу достаточно сна; убедиться, что экипаж сможет видеть поверхность Луны при посадке; не допустить потери инерциальной ориентации системой наведения; и так далее, и тому подобное.
Так же, как и аппаратура космического корабля, должен быть тщательно спроектирован и сам маршрут к Луне. Траектория полёта разрабатывается с учётом возможностей ракеты-носителя, самого космического корабля и наземного оборудования, а также операционных ограничений, связанных с использованием этих систем.
Что такое проектирование траектории?
Легко понять проектирование аппаратуры: вы создаёте видимое и осязаемое устройство, предназначенное для выполнения определённых механических или электрических функций. Но проектирование программного обеспечения — то есть траектории, маршрута полёта — гораздо менее наглядно и сложнее для восприятия, поскольку его конечный результат — это сам путь к Луне и обратно.
Истоки такого программного проектирования лежат в теориях астродинамики, развившихся от работ Галилея, Кеплера и Ньютона до современных моделей. Теоретические уравнения, описывающие условия окружающей среды (Солнце, Земля, Луна, атмосфера) и работу различных систем (двигатели, наведение, навигация), используются для расчёта пути к Луне.
Все эти уравнения затем записываются в форме, пригодной для компьютера. В таком виде совокупность уравнений, определяющих траекторию к Луне, называется компьютерной программой. Эти программы загружаются в память бортовых и наземных компьютерных систем. В компьютеры на борту космического корабля они буквально вшиты в постоянную память, тогда как в наземные компьютеры их просто вводят с клавиатуры. Именно эти программы затем используются для планирования и выполнения миссии в рамках множества операционных ограничений как космического корабля, так и наземных систем.
Список этих ограничений кажется бесконечным — и зачастую противоречивым. Например, ориентация корабля, оптимальная для связи, может быть непригодной для избежания перегрева под солнечным излучением или для поддержания платформы инерциальной системы наведения в правильном положении. Аналогично, при спуске на Луну астронавтам нужно видеть поверхность, а радар лунного модуля должен работать; однако в начале спуска радар направлен в противоположную от экипажа сторону. Поэтому некоторые ограничения приходится ослаблять.
Система наведения должна обеспечить следующее: после 245 000-мильного перелёта с Земли вывести корабль на круговую орбиту высотой 69 миль над Луной; совершить посадку в пределах трёх миль от заданной точки; взлететь с Луны, состыковаться с командным модулем; вернуться на Землю, войдя в коридор входа шириной всего 30 миль; и приводниться в Тихом океане в пределах пяти миль от судна, назначенного для спасения экипажа.
Представьте себе баскетбольный мяч в качестве Луны. Тогда 69 миль над Луной — это примерно четверть дюйма над поверхностью этого мяча. Космический корабль достигает этой высоты после перелёта в 245 000 миль от Земли. Это всё равно что бейсбольному питчеру бросить мяч так, чтобы он пролетел в пределах одной пятой дюйма от центра ударной зоны.
Попасть в коридор входа в атмосферу Земли — это как если бы питчер бросил мяч с точностью до 7 сотых дюйма от позиции бьющего. Если теперь представить Землю размером с баскетбольный мяч, ширина этого коридора составит всего 6 сотых дюйма.
Система наведения и навигации Аполлона объединяет лучшие черты бортовых навигационных средств и наземных систем слежения и вычислений. Бортовая система управляет всеми манёврами с включёнными двигателями и, при необходимости, может выполнить навигацию и расчёт целевых параметров, которые обычно осуществляются наземными средствами. Компьютеры Центра управления полётами используют данные наземных станций слежения для определения фактической траектории корабля. Они рассчитывают целевые параметры для бортовой системы наведения, чтобы удерживать корабль на заданном курсе или, при необходимости, возвращать его на траекторию.
Совмещение наземной и бортовой систем значительно повысило общую точность. Например, бортовая система измеряет угол между звездой и Землёй. Однако земная атмосфера делает линию горизонта менее чёткой, чем у Луны. Это означает, что разные астронавты могут по-разному определить положение земного горизонта — особенно близко к Земле. Поэтому для точного определения позиции наземная система калибрует выбранный экипажем горизонт по мере приближения корабля к Луне.
Бортовая система также должна учитывать неспособность экипажа видеть звёзды в дневное время. До миссий Аполлона экипажи замечали, что на дневной стороне земной орбиты видимость звёзд сильно ограничена. Поскольку траектории полётов к Луне и обратно почти полностью проходят в солнечном свете, способность использовать звёзды для навигации вызывала сомнения.
Считалось, что вне земной атмосферы космос будет казаться абсолютно чёрным, и тысячи звёзд будут легко различимы даже вблизи Солнца. Однако миссии Аполлон-8 и Аполлон-10 показали, что астронавты не могут легко видеть звёзды, если не смотрят прямо в противоположную от Солнца сторону — вероятно, из-за отражений света от поверхностей корабля. К счастью, с помощью бортового секстанта они обнаружили, что звёзды видны даже на расстоянии 10 градусов от Солнца. Поэтому для лунных миссий выбираются именно те звёзды, которые видны через секстант.
У наземной навигационной системы свои сложности. Например, при сбросе избытка воды с борта корабля возникает слабая тяга. Расчёты показали, что даже постоянная сила в 0,03 фунта может привести к тому, что корабль врежется в Луну. Поэтому были разработаны специальные процедуры, чтобы избежать непрерывного сброса воды, а сам процесс был тщательно спланирован и учтён в наземной навигационной системе. Во время полётов Аполлон-8 и Аполлон-10 сброс воды чётко фиксировался на дисплеях наземных станций слежения. Система настолько чувствительна, что даже медленное вращение антенны корабля — около одного оборота в час — легко улавливается на экранах.
Наибольшую проблему и для наземной, и для бортовой систем создавало неполное знание физических характеристик Луны. В ходе программы Лунар орбитер выяснилось, что вблизи Луны наблюдаемая орбита значительно отличалась от расчётной. Из-за этого один из аппаратов Лунар орбитер был выведен на орбиту, аналогичную той, что планировалась для Аполлона, чтобы исследовать отклонения на всём витке.
Кроме того, в ходе этих полётов были обнаружены крупные локальные скопления массы (массконы). Сначала мы думали, что именно они в основном мешают точно прогнозировать лунную орбиту. Однако теперь мы поняли: главная причина — недостаточная точность нашей компьютерной модели физических характеристик Луны. Характеристики Земли были хорошо определены уже ранними спутниками Вэнгард. Если Земля имеет форму, напоминающую грушу, то Луна — ещё более выраженную.
Ошибки в модели физических параметров Луны вносят наибольший вклад в погрешности навигации при спуске лунного модуля и позже — при стыковке лунного и командного модулей на орбите.
Мы решаем эти проблемы двумя способами: во-первых, улучшенная модель лунных характеристик была введена в наземные и бортовые компьютеры; во-вторых, в компьютеры Центра управления полётами были внесены эмпирические поправки на основе данных, полученных во время миссий Аполлон-8 и Аполлон-10.
В космических полётах мы постоянно следим за массой аппарата. Отправить на Луну каждый лишний фунт — чрезвычайно дорого. Поэтому всё оборудование на борту должно выполнять конкретную функцию, а расходуемые ресурсы (топливо, кислород, ресурс батарей) должны рассчитываться с предельной точностью. Например, около 95 % топлива в лунном модуле используется именно на посадку и взлёт с Луны. Представьте, что человек планирует автомобильное путешествие через безлюдную пустыню, где нет заправок. Если бы он планировал поездку с такой же тщательностью, как космическую миссию, у него остался бы всего один галлон бензина по прибытии в пункт назначения.
Чтобы убедиться, что у нас достаточно топлива для выполнения миссии, но при этом мы не везём лишний вес, мы разработали математические модели системы Солнце–Земля–Луна и всех систем космического корабля. С их помощью мы пролетаем сотни воображаемых миссий к Луне и обратно, чтобы определить необходимое количество топлива и точность посадки.
Компьютерные программы, используемые для таких имитаций, называются программами метода Монте-Карло. Они включают тысячи возможных вариантов миссии Аполлона-11 — от наихудших до наилучших. Компьютер случайным образом выбирает несколько сотен таких сценариев, и на этой основе можно оценить вероятность успеха реальной миссии.
Все эти задачи должны быть решены, и должна быть найдена номинальная траектория к Луне — та, по которой корабль полетит, если всё пойдёт идеально. Но ещё больше времени занимает работа, которую, как мы надеемся, никогда не придётся использовать: это планирование на случай аварийных ситуаций в полёте.
Каждую минуту полёта мы готовы защитить экипаж в случае неисправности системы или ошибки человека. Например, если двигатели преждевременно отключатся во время торможения для входа на лунную орбиту, получившаяся траектория может привести либо к столкновению с Луной, либо к уходу корабля на солнечную орбиту без возможности возвращения. Были разработаны методы, позволяющие в таких случаях безопасно вернуть корабль на Землю. Спуск на лунную поверхность тщательно проанализирован, поскольку ранее он никогда не осуществлялся. Если в ходе спуска возникнет аварийная ситуация, мы должны иметь возможность вернуть лунный модуль на орбиту и завершить стыковку с командным модулем.
Огромное время и тщательный анализ, затраченные на разработку альтернативных процедур, означают, что возвращение экипажа гарантировано при подавляющем большинстве возможных неисправностей.
После завершения предполётного планирования логика и математические алгоритмы посадки Аполлона-11 на Луну закладываются в бортовые и наземные компьютеры. Вся многолетняя экспертиза в проектировании космических миссий может быть мгновенно вызвана из памяти компьютеров, чтобы безопасно посадить экипаж Аполлона-11 на Луну и вернуть его на Землю.
Фрэнк Борман однажды сказал, что на Луну отправляются не только три астронавта, но и сотни людей, поддерживавших программу до и во время миссии. Те из нас, кто годами прокладывал путь к Луне, чувствуют глубокую личную ответственность за безопасность астронавтов Аполлона. Для нас это не просто работа — это часть величайшего приключения во всей истории человечества.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
При создании космической техники решающее значение по-прежнему имеет человеческое суждение
Джордж М. Лоу
Гамдроп и Спайдер, Чарли Браун и Снупи, Колумбия и Орёл — так звучат названия двух самых сложных машин, когда-либо созданных человеком: командно-служебного модуля (CSM) и лунного модуля (LM) программы Аполлон.
Семнадцать тонн алюминия, стали, титана, меди и синтетических материалов. Тридцать три тонны топлива. Почти четыре миллиона деталей, 230 000 футов электропроводки, более 100 000 чертежей, 26 основных подсистем, 678 переключателей и 410 автоматов защиты — всё это собрано в два летательных аппарата, которые обязаны функционировать с безупречной точностью, чтобы выполнить свою миссию: доставить трёх американцев в район Луны, высадить двоих из них на лунную поверхность и благополучно вернуть всех на Землю.
Каждый из двух космических аппаратов создан для решения своей задачи. Командный модуль — часть CSM — должен вернуть экипаж на Землю. Он спроектирован так, чтобы выдержать огненное испытание входа в атмосферу. Поэтому он компактен, не имеет выступающих частей и покрыт абляционным (испаряющимся) материалом — особым пластиком, который обугливается и испаряется под воздействием тепла, возникающего при вхождении в атмосферу со скоростью 24 000 миль в час. Полковник Фрэнк Борман, капитан Джеймс Ловелл-младший и майор Уильям Андерс говорили, что во время миссии Аполлон-8 в декабре им казалось, будто они находятся внутри светящейся лампы дневного света — настолько ярким было пламя, окутавшее их при входе.
Служебный модуль, вторая часть CSM, перевозит всё необходимое для 8–11-дневного путешествия по космосу: кислород, оборудование для выработки электроэнергии, а также воду — побочный продукт этой выработки. Кроме того, именно в служебном модуле расположен мощный двигатель, необходимый для выхода на лунную орбиту и последующего схода с неё после завершения лунной фазы полёта.
Лунный модуль (LM) действительно похож на гигантского, инопланетного паука — так его и прозвали астронавты Аполлона-9. Поскольку он не возвращается на Землю и не проходит через атмосферу, LM и выглядит довольно странно. Но он идеально приспособлен для своей части миссии: спуск с лунной орбиты на поверхность, работа на Луне (более 21 часа в миссии Аполлона-11, дольше — в последующих), взлёт обратно на орбиту и стыковка с командно-служебным модулем. Стены LM тонкие, как бумага (настолько тонкие, что, когда мы недавно пытались заделать небольшую дыру в LM Аполлона-11, мы случайно проделали ещё две маленькие дыры, прежде чем закончили), и внутри он плотно набит электроникой, навигационным оборудованием, баками с топливом и двигателями.
Внутри каждого космического аппарата находятся подсистемы, обеспечивающие экипажу комфортные условия: навигацию в космосе, связь с Землёй и между собой, а также точное движение по заданной траектории. Системы жизнеобеспечения подают кислород, удаляют углекислый газ и влагу, а также охлаждают или подогревают аппарат в зависимости от условий.
Благодаря многочисленным радиосистемам мы поддерживали с астронавтами такую чёткую связь, когда они находились на лунной орбите, будто они были в Хьюстоне. Они передавали тысячи данных о состоянии систем и экипажа и даже вели цветные телетрансляции с лунной поверхности. (Кто забудет телемосты Стаффорда, Янга и Сернана, описывающих Луну, — передачи, за которые экипажи первых четырёх миссий Аполлона получили Эмми?)
Возможно, самое сложное оборудование на борту — это системы наведения и управления. В каждом аппарате они включают миниатюрный компьютер с огромным объёмом данных в памяти и инерциальный измерительный блок — набор гироскопов и акселерометров. Вместе они точно вычисляют положение корабля между Землёй и Луной. Однако эти устройства не работают автоматически: им необходим навигатор, который даёт команды, выполняет измерения секстантом и управляет всей системой. Благодаря этой аппаратуре во время Аполлона-10 удалось пролететь почти четверть миллиона миль, выполнить всего одну небольшую коррекцию траектории и приводниться в зоне видимости судна спасения с точностью до 35 секунд — ровно так, как было рассчитано за многие месяцы до полёта.
Однако система наведения лишь указывает, где находится корабль и как скорректировать курс. Она обеспечивает мозги, а мышцы — это двигательная система. На борту Аполлона установлено 50 двигателей — гораздо больше, чем на ракете Сатурн, которая вывела его к Луне. Среди них — малые двигатели на каждом модуле для точной ориентации аппарата и более мощные — для крупных коррекций траектории, выхода на лунную орбиту и схода с неё, спуска и взлёта с Луны. Три двигателя используют твёрдое топливо и предназначены для аварийного отделения от ракеты-носителя. Остальные 47 работают на гиперголических компонентах — топливе, которое самовоспламеняется при контакте окислителя и горючего.
Пилотируемая космонавтика не прощает ошибок. Однажды мы допустили серьёзную ошибку — не обеспечили абсолютный контроль над всеми горючими материалами, — и в результате пожара на Аполлоне в январе 1967 года погибли трое из лучших людей, которых я знал: Гас Гриссом, Эд Уайт и Роджер Чаффи. С тех пор мы предприняли все мыслимые усилия, чтобы избежать подобных трагедий в будущем. Мы пересмотрели каждый чертёж, каждую электрическую цепь и каждый компонент космического корабля. Мы внесли тысячи изменений в конструкцию, технологии производства и методы испытаний.
Например, мы разработали совершенно новое покрытие — огне- и водонепроницаемое — для изоляции проводов с силиконовой резиной. Мы добавили дополнительные переключатели в некоторые системы, чтобы сбой в одном элементе не привёл к преждевременному срабатыванию критически важного устройства. Мы, по сути, заново построили каждый корабль Аполлона, начиная с Аполлона-7 — первого полёта этой серии с людьми на борту.
Сегодня у нас за плечами четыре самых успешных полёта в короткой истории пилотируемой космонавтики: Аполлон-7 — 11-дневный полёт на земной орбите в октябре 1968 года, в ходе которого были полностью отработаны командный и служебный модули; Аполлон-8 — первое в истории человечества путешествие к Луне и выход на её орбиту в декабре; Аполлон-9 — в марте лунный модуль присоединился к арсеналу проверенных пилотируемых кораблей; и Аполлон-10 — генеральная репетиция посадки на Луну в апреле, во время которой астронавты спустились на высоту всего 9,4 миль над лунной поверхностью. Каждый из этих полётов прошёл безупречно; все аппараты работали почти идеально.
Меня часто спрашивают: Как это возможно? Как можно заставить четыре миллиона деталей работать так слаженно в течение многих дней с такой точностью и без серьёзных сбоев? На этот вопрос нет простого ответа. Безопасность и надёжность полёта опираются на множество факторов: хорошую конструкцию, отличное качество производства, тщательную программу испытаний и, главное, строгий контроль над любыми изменениями.
Основной принцип проектирования Аполлона — это простота и резервирование. Двигатели используют самовоспламеняющееся топливо, поэтому им не нужны свечи зажигания и системы поджига. Камеры сгорания и сопла двигателей изготовлены из абляционного материала, который, как и теплозащитный экран командного модуля, обугливается и испаряется, устраняя необходимость в сложных системах охлаждения. Клапаны двигателей дублируются: если один выходит из строя, другой всё ещё позволяет двигателю работать. Электроэнергию вырабатывают три независимых топливных элемента, причём одного из них достаточно для безопасного возвращения с Луны. Между точками A и B проложены два провода по разным маршрутам, хотя для работы требуется лишь один. Я мог бы продолжать, но суть ясна: делай вещи просто — и делай их дважды, чтобы в случае отказа один экземпляр обеспечил возвращение экипажа на Землю. Во время Аполлона-10 на лунной орбите действительно вышел из строя один топливный элемент, но это никоим образом не повлияло на полный успех миссии.
Качество производства — обязательное условие. Техники на предприятиях North American Rockwell в Дауни, Калифорния, и Grumman Aircraft Engineering в Бетпейдже, Нью-Йорк, где строятся наши корабли, гордятся своей работой и сделают всё ради тех, кто полетит на их машинах. Не раз, когда я бывал на сборочном цеху, ко мне подходил техник и говорил примерно следующее: Пожалуйста, не вносите больше изменений в мой корабль. Мне бы не хотелось, чтобы кто-то другой пришёл и испортил мою работу.
Но проектирование и производство сами по себе недостаточны. Истинная проверка — это хорошо продуманная программа испытаний. Здесь мы подвергаем каждую деталь, каждый компонент и каждую подсистему всем возможным условиям, с которыми они могут столкнуться в полёте: нагреву и холоду, вибрации, шуму, ударным нагрузкам, вакууму и давлению. Затем мы испытываем полностью собранные корабли: сбрасываем их с самолётов для проверки парашютов; проводим наземные и водные ударные испытания; моделируем посадку на Луну при одной шестой земной гравитации; выполняем пилотируемые испытания в огромных высотных камерах; проверяем вибрацию, работу двигателей и многое другое.
Результаты этих испытаний зачастую оказываются неожиданными. Например, всего за две недели до Аполлона-10 мы сбросили полноразмерный лунный модуль в условиях, имитирующих лунную посадку, а затем выполнили все операции, которые LM должен был бы провести на Луне после прилунения: отстыковку взлётной ступени от посадочной, заправку баков и запуск двигателя. В ходе испытания клапан, предназначенный для заправки топливных баков, дал утечку. Хотя этот клапан успешно проходил сотни испытаний ранее, у нас был только один выход: немедленно заменить такой же клапан на LM Аполлона-10. В течение трёх-четырёх дней мы выявили новый тип отказа, разработали способ устранения, проверили ремонт и установили его в практически недоступном месте на борту Аполлона-10. Полёт состоялся в срок, и клапан не подвёл.
Проектирование, производство и испытания — три элемента разработки пилотируемых космических аппаратов. Но есть и четвёртый, самый важный элемент: люди, которые применяют своё лучшее суждение и принимают решения в каждой из этих областей.
Последние два года каждое значимое решение по космическим аппаратам Аполлона, большое или маленькое, принималось моим Советом по контролю конфигурации. В состав Совета входят, в основном, ветераны пилотируемой космонавтики: Крис Крафт, директор по управлению полётами; Макс Фэгет, главный инженер; Дик Слейтон, руководитель операциями экипажей; Чак Бери, медицинский директор; Тони Калео, представитель науки в пилотируемых полётах; Рип Болендер, отвечающий за LM; Кен Кляйнкнехт, курирующий CSM; Скотт Симпкинсон, ответственный за безопасность полётов; Джордж Эбби, наш секретарь; а также Дейл Майерс и Джо Гэвин, представляющие компании North American и Grumman.
Мы собираемся раз в неделю на столько часов, сколько потребуется (обычно как минимум на шесть), чтобы рассмотреть каждую проблему и каждое предложение об изменении аппаратуры. Раз в месяц мы проводим целый день на заводе Grumman и ещё один — на заводе North American. Мы понимаем: ни одно изменение не является незначительным. То, что инженеру подсистемы может показаться улучшением, вполне может снизить общую надёжность. Из долгого опыта мы знаем: внимание к каждой детали, какой бы малой она ни была, — это обязательное условие.
Внимание к деталям. И осознание того, что пилотируемые полёты сопряжены с риском, как и любое другое пионерское предприятие. Именно эти принципы и это понимание направляли каждое наше суждение, каждое решение, благодаря которым командно-служебный и лунный модули Аполлона стали теми машинами, которые они есть сегодня. И во всём этом у нас была лишь одна цель — у всех нас, членов Совета, и тысяч мужчин и женщин, строящих корабли Аполлона: предоставить лучшее возможное оборудование тем, кто уже летал, — Нилу Армстронгу, подполковнику Майклу Коллинзу и полковнику Эдвину Олдрину-младшему, — а также всем, кто последует за ними на Луну.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
В тишине и благоговении почти миллион жителей района Кейп-Кеннеди наблюдают за стартом.
КАКАО-БИЧ, Флорида, 16 июля — Сегодня сотни тысяч туристов в молчаливом благоговении наблюдали, как космический корабль Аполлон-11 взмыл в небо в клубах дыма и пламени, прочертив путь по бледно-голубому небосводу — в первый раз в истории человечества отправившись с целью высадки на Луну.
Когда 365-футовая ракета загорелась и с громовым рёвом устремилась ввысь, затаившееся молчание охватило восьмимильный пляж здесь, шоссе возле Титусвилля, молы на мысе Кеннеди и парки с водными путями острова Мерритт.
Я дрожу, у меня слёзы на глазах, — прошептала миссис Джон Йоу, жена биржевого маклера из Джексонвилля, приехавшая сюда в 4 часа утра, чтобы наблюдать запуск с переполненного мола в 15 милях к югу от стартовой площадки 39-A. Это начало новой эры в жизни человечества.
На пляже Коко-Бич, в пяти милях от места запуска, миссис Ли Формика, учительница из Коннектикута, стояла под палящим солнцем и смотрела, как ракета исчезает из виду, оставляя за собой белый, пушистый след.
Все молчат, — сказала она, пока мерцающее море мягко накатывало на берег в нескольких футах от неё. Некоторые просто шепчут: “Боже, благослови их, Боже, благослови их”.
Рекордная толпа
От 750 000 до миллиона человек стали свидетелями запуска в 9:32 утра, заполонив округ Бревард. Дороги были парализованы пробками, над головами завывали полицейские сирены, а вертолёты с гулом садились прямо на песчаный берег, доставляя послов, конгрессменов и бизнесменов. Эта толпа стала самой многочисленной за всю историю наблюдения за космическими запусками.
Самыми заметными гостями были вице-президент Спиро Эгню и бывший президент Линдон Б. Джонсон. Они сидели на солнечных трибунах Космического центра на мысе Кеннеди вместе с 500 другими почётными гостями.
Оба выступили с неформальными замечаниями о космической программе. Г-н Эгню предложил новую американскую цель в космосе — полёт на Марс.
Кто-то это сделает, — заметил он. — Думаю, нам не стоит быть слишком робкими, заявив, что к концу этого века мы посадим человека на Марс.
Призыв направить усилия на обеспечение мира
Г-н Джонсон, много лет возглавлявший космические комитеты в Сенате и в качестве вице-президента, напомнил, что решение о полёте на Луну было принято всего 12 лет назад. Если мы смогли достичь этого за столь короткое время, интересно, почему мы не можем направить те же усилия на обеспечение мира на все времена? — сказал он.
После запуска г-н Эгню и г-н Джонсон улетели на вертолётах на базу ВВС Патрик и вскоре покинули регион на военных самолётах. Другие высокопоставленные лица, однако, почти сразу же оказались в пробках на дорогах за пределами Космического центра Кеннеди. Автомобили стояли в заторах на 10 миль.
В районе трассы U.S. Highway 1 около 150 участников Кампании за бедных прошли маршем с четырьмя мулами, подчёркивая тяжёлое положение голодающих в стране. Несмотря на насмешки от некоторых водителей, демонстранты вели себя мирно и более часа провели акцию, после чего ушли.
Лидер движения, преподобный Ральф Дэвид Абернати, вместе с несколькими бедными семьями наблюдал за стартом с участка, отведённого для почётных гостей. Накануне вечером он лично встретился с доктором Томасом О. Пейном, администратором НАСА, и попросил специальные пропуска.
Если бы у нас была возможность не нажимать кнопку завтра и вместо этого решить проблемы, которые вас волнуют, мы бы её не нажали, — ответил доктор Пейн, удовлетворив просьбу Абернати.
Лишь немногие из сотен тысяч туристов, заполонивших Коко-Бич, заметили ни бедняков, ни политиков.
Для большинства этот день свёлся к нескольким хрупким секундам, когда 36-этажная ракета устремилась в небо. Многие оставались на молах и пляжах часами после старта, попивая кофе и глядя на пустую стартовую площадку вдали.
Я потрясён, — сказал Пол Пирсон, техник-электронщик из Иллинойса, сидевший на молу в 18 милях к югу от площадки. Как только они ступят на Луну, это станет квантовым скачком человечества в космос — подобно тому, как давным-давно живые существа вышли из воды на сушу, ещё до появления человека. Это — эволюция.
В небольшой бухте Титусвилля, в 11 милях к западу от стартовой площадки, 20-летний студент университета Пердью Чарльз Уокер покачал головой и тихо сказал: Это как будто человечество вновь открыло огонь. Возможно, именно теперь этот огонь объединит людей.
В нескольких ярдах от него, пока туристы сворачивали палатки, а рёв машин поднимал облака горячей пыли, Джозеф Бунечикки, учитель из Монровилля, штат Пенсильвания, отвернулся от стартовой площадки и посмотрел на толпы, хлынувшие на шоссе 1.
Интересно, был ли у Колумба такой же провод? — задумчиво произнёс он.
Долгое ожидание до рассвета
Почти тысяча полицейских, дорожных патрульных, сотрудников службы безопасности штата и морские инспекторы всю ночь пытались обеспечить движение на дорогах и реках. Многих туристов до рассвета направляли на пляжи и молы, где те расстилали одеяла и ожидали.
Люди ждали нетерпеливо, даже нервно — рассвета и старта.
Я просто сидел и любовался на звёзды, — сказал Стив Джейкобс, студент старших курсов колледжа Бруклина в чёрной войлочной ковбойской шляпе и тёмных очках. Я из Флэтбуш. Там нет звёзд. Наверное, из-за загрязнения.
Ранним утром, под палящим солнцем, транзисторные радиоприёмники и переносные телевизоры звучали повсюду:
До старта осталось два часа двадцать минут… Люди на шоссе U.S. 1 уже стоят на крышах своих машин и устанавливают штативы… Один час пятьдесят три минуты до старта… В день рождения Нила, когда ему исполнилось 16, он получил водительские права… Десять минут до старта…
Люди сидели под зонтами, всматривались в бинокли, поднимали фотоаппараты и детей — и все как один повернулись к стартовой площадке.
Одна минута до старта. Толпа на пляже замерла в молчании. Обратный отсчёт продолжался. Три секунды… две… одна…
Вот оно! — закричал пожилой мужчина в соломенной шляпе, когда оранжевое пламя и дым внезапно взметнулись в небо. Смотри, Мэй! Как красиво!
Раздались отдельные возгласы одобрения, но большинство просто смотрело вверх, пока рёв ракеты не потряс землю и мерцающий огонь над головой не исчез. Вскоре из дюн вылетели коричневые бакланы. Зрители начали направляться к своим автомобилям.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
В стране — суета сует
Том Уикер
Что можно сказать нам, остающимся здесь, пока машины и посланники человека движутся сквозь бездну к его первому отрыву от Земли, столь долго питавшей его? Кто знает дух человека, восходящий вверх, и дух скота, сходящий вниз, на землю?
Едва ли можно было наблюдать величественное зрелище старта — не говоря уже о том, чтобы задуматься над невероятным достижением человеческого разума, позволившим совершить этот полёт, а также над храбростью и мастерством его участников, — и не поразмышлять о смысле этого события, превосходящего по значимости любое другое путешествие, предпринятое человечеством за всю историю. И всё же то, что миллионы американцев видели сегодня с мыса Кеннеди и, по всей видимости, увидят в следующие выходные, ускользает от рационального анализа.
Прагматический взгляд
Можно говорить о практической пользе: о научных знаниях, о развитии передовых отраслей промышленности. Но, как и демонстранты Ральфа Абернати, это поднимает деликатный вопрос приоритетов. С чисто практической точки зрения Аполлон-11 — сомнительное предприятие.
Сильна соблазн уйти в лирику. Пока что поэзия этого события ещё не нашла своего выразителя среди тех искренних и компетентных американцев, что покинули Землю. И всё же ошеломляющая красота самого совершенного творения человека, восходящего в своём величии к неизвестному, к будущему, могла быть сопоставлена лишь с глубоким чувством, что ты стал свидетелем конца чего-то — а значит, неизбежно и начала.
Циничный взгляд
Однако почти так же легко было бы проявить цинизм. Ведь никогда столько мыслей, энергии и денег не было затрачено на исправление земных недугов, сколько вложено в космическую программу. В наше время какие ещё проекты получали от Америки столь концентрированное вложение средств, знаний, внимания и власти? Разве что разработка ядерного оружия — и, может быть, программа межштатных автомагистралей.
И всё же, как заметил сенатор Эдмунд Маски в своём вдумчивом телекомментарии с места запуска, разрыв между тем, что уже достигнуто в космосе, и тем, что ещё предстоит сделать на Земле, может стать источником вдохновения. Даже если что-то непредвиденное помешает завершению миссии в следующие выходные, сама серия триумфов Аполлона и предшествующих программ демонстрирует, чего способен добиться человек, когда направляет свой разум и волю на общую цель. В этом смысле Аполлон возрождает надежду на общество человека.
Возможно, стоит выйти за пределы привычных представлений о человеке и Земле. Перед лицом этого смелого прорыва в новые сферы бытия, быть может, бессмысленно пытаться втиснуть происходящее в рамки привычного человеческого опыта. Так же, как организм, ставший человеком, некогда вышел из первобытной тины, теперь организм, которым является человек, покидает узкую, привычную среду и вступает в новые окружения и условия — непредставимые именно потому, что они ещё не сформированы в вечном течении эволюции жизни. А это, в свою очередь, означает, что именно в этот день сделан первый шаг к рождению новых форм этой самой жизни.
Человеку с древних времён внушали: Один род проходит, и другой род приходит, а земля пребывает во веки... и нет ничего нового под Солнцем. Но именно трудность осмысления и описания события состоит в том, что Аполлон и его пилоты ищут нечто новое под Солнцем — и если впервые в истории они найдут это нечто, никто не сможет сказать, какие последствия это повлечёт за собой для человечества: чему положит конец этот день и что обещает его начало.
Впрочем, и этого смысла сегодня более чем достаточно. Даже если мы не знаем, что будет дальше, даже если неясно, что завершается, мы ощущаем — как редко прежде — сам процесс жизни, непрерывность бытия, стремление человека к новому порядку вещей. И, возможно, в этом — вся слава, на какую он когда-либо сможет претендовать.
Духовный взгляд
Всё, что находит рука твоя делать, делай силою твоею; ибо в преисподней, куда ты пойдёшь, нет ни работы, ни расчёта, ни знания, ни мудрости.
И возвратился я, и увидел под Солнцем, что не быстрому — бег, и не сильному — ратоборство, не мудрым — хлеб, и не разумным — богатство, и не искусным — благоволение; но всё — времени и случаю.
И так человек продолжает свой путь — к Луне и к могиле — в духе, восходящем ввысь, и в духе, нисходящем на землю.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Всё началось со Спутника
Ричард Д. Лайонс
Вскоре после того, как двенадцать лет назад первый советский спутник стремительно устремился в небеса, ликующие толпы собрались на Красной площади, чтобы услышать, как руководители СССР хвалятся техническим превосходством коммунизма, и чтобы купить сигареты Спутник и духи Космос. Так началась гонка к Луне.
Столицы Запада были ошеломлены сообщением о запуске Спутника со степей Средней Азии. Некоторые европейские газеты вышли с заголовками: Америка побеждена.
Официанты в Париже ехидно улыбались при неловкости американских туристов, напоминая им о русских космических триумфах, а некоторые англичане, уставшие от американского технического превосходства, признавались, что на этот раз им приятно, что янки не первые.
Реакция в Вашингтоне варьировалась от попыток республиканцев у власти принизить значение Спутника до тревожных заявлений демократов в оппозиции о том, что страна столкнулась с Перл-Харбором в космосе и должна начать борьбу на грани жизни и смерти за контроль над космическим пространством.
И весь этот шторм вызвал металлический шар весом 184 фунта под названием Спутник.
Он был выведен на орбиту 4 октября ️1957 года и облетал Землю каждые 96 минут, ничего не делая, кроме как посылая в эфир сигнал бип-бип двумя небольшими передатчиками.
Американская тревога усилилась в последующие годы, когда советские учёные запустили ещё несколько Спутников, отправили космический аппарат на орбиту вокруг Солнца, посадили ракету на Луну и вывели первого космонавта на орбиту.
Тем временем Соединённые Штаты пытались запустить свой первый спутник. 6 декабря 1957 года ракета Вэнгард поднялась всего на два фута от стартовой площадки — и исчезла в клубах пламени.
Этот провал, произошедший всего через два месяца после триумфа СССР, вызвал волну разочарования и стыда по всей стране. Доктор Джон П. Хейген, руководитель программы Вэнгард, одним словом выразил общее настроение: Чёрт возьми! (Nuts!).
По мнению тогдашнего лидера демократов в Сенате Линдона Б. Джонсона, взрыв Вэнгарда стал одним из самых унизительных поражений в нашей истории. Сенатор Ричард Б. Рассел из Джорджии назвал это тяжёлым ударом по нашему и без того угасающему мировому престижу.
В целом, провал Вэнгарда стал серьёзным пропагандистским поражением для США, своего рода американским флопником (flopnik), как окрестили его в иностранной прессе.
Низшей точкой, пожалуй, стал момент, когда члены советской делегации в ООН с ухмылкой спросили своих американских коллег, не хотят ли Соединённые Штаты подать заявку на получение помощи в рамках советской программы технического содействия отсталым странам.
Публичный дискомфорт усугубили свидетельства, прозвучавшие в Конгрессе: США, по сути, могли бы стать первой страной, выведшей спутник на орбиту, но соперничество армии и флота за честь этого достижения задержало первый американский запуск.
Помимо политической риторики, многие серьёзно настроенные американцы почувствовали, что где-то система дала сбой, и начали критиковать американский образ жизни, породив волну общественного самоосуждения.
Все винят во всём кого угодно, кроме себя, — сказал доктор Лоуренс А. Кимптон, канцлер Чикагского университета. — Каждый виноват, кроме того, кто говорит. Мне это надоело.
Большая часть критики обрушилась на систему образования — от детских садов до аспирантуры. Критики считали, что система стала слишком мягкой, студенты живут слишком легко, а курсы вроде плетения корзин или спортивной рыбалки не помогут ликвидировать технологический разрыв.
Эта критика прозвучала в тот момент, когда страна ежегодно тратила на образование 15 миллиардов долларов — примерно столько же, сколько американцы тратили в год на алкоголь и табак.
Через два месяца после запуска Спутника Комитет президента по учёным и инженерам предупредил, что Советский Союз станет лидером в науке через пять–десять лет, если США не расширят и не усилят свои усилия по подготовке технических специалистов.
Президентская комиссия подчеркнула, что реакция США на советские спутники и научные достижения не должна сводиться только к чисто военным нуждам.
Достижения СССР в других технологических областях представляют не менее серьёзную угрозу долгосрочной безопасности и благополучию нашего народа, — говорилось в докладе. — Эта угроза кроется в хорошо спланированной и энергичной программе Советского Союза по достижению и утверждению научного превосходства с целью завоевания экономического, политического и культурного господства в мире.
Доклад призывал мобилизовать наш интеллектуальный потенциал для решения широких задач научной эпохи.
Глава профсоюза сталелитейщиков Америки Дэвид Дж. Макдональд предложил собственный план для решения образовательного и технического вызова Спутника: 15-миллиардный проект по строительству школ без излишеств, без пышности, без спортзалов, стадионов и футбольных полей.
Внезапно статистика, которая годами игнорировалась, утаивалась или не замечалась, стала главной новостью на первых полосах. Например, Федеральное управление по образованию сообщило о дефиците в 140 000 школьных классов.
Другие группы подсчитали, что лишь 20 % самых способных студентов страны получали высшее образование, и заявили, что десятки тысяч американских детей учатся у некомпетентных учителей.
В обществе стало формироваться понимание, что американская система образования не справляется с научными и техническими требованиями нации.
Некоторые в правительстве считали, что запуск Спутника ознаменовал начало Третьей мировой войны — но войны иного типа: войны, которая будет вестись не столько оружием и бомбами, сколько технологическим интеллектом и научными достижениями.
К 1958 году стало ясно, что законодательная инерция была преодолена. Конгресс принял два важнейших закона: первый передал национальную космическую программу из ведения конфликтующих военных ведомств под гражданское управление и создал Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) для её координации. Вторым стал Закон об образовании в целях национальной обороны.
После этого в течение следующих пяти лет Конгресс принял ряд новых мер в области образования: программы финансирования подготовки учителей, строительства центров профессионального обучения, медицинских школ, а также помощь начальным и средним школам.
Академические предприниматели бросились навстречу щедро финансируемому спросу на лучшее научное образование. Вскоре в американских школах повсеместно появилась новая математика. Миллионы родителей, ранее тревожившихся по поводу того, почему Джонни не умеет читать, вдруг обнаружили, что не могут понять, а тем более решить, домашние задания Джонни по математике.
Ещё одной драматической реакцией на Спутник стало резкое увеличение государственных и частных расходов на науку. С 1955 по 1967 год американские затраты на исследования и разработки почти учетверились, достигнув примерно 24 миллиардов долларов. Эти средства шли не только на космическую программу, но и на медицинские исследования, фундаментальные науки и технологии.
Однако финансовый маятник начал качаться в обратную сторону по мере эскалации войны во Вьетнаме и роста давления с требованием решать проблемы американских городов. Федеральные расходы на науку стабилизировались, а в процентном отношении к валовому национальному продукту даже сократились.
Многие давно забытые вопросы о целесообразности инвестиций в космос — или даже о самой необходимости освоения космоса — вновь стали звучать всё громче.
И всё же люди, независимо от национальности, по-видимому, были обречены полететь на Луну — так же, как они были обречены пересечь океаны и, возможно, когда-нибудь отправятся к звёздам. Ведь человек никогда не успокаивается, пока не узнает, что находится за следующим холмом.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Джонсон приветствует общенациональные усилия, стоящие за «Аполлоном-11».
Джонсон приветствует общенациональные усилия, стоящие за Аполлоном-11, и предлагает использовать такое сотрудничество для установления мира и борьбы с бедностью
МЫС КЕННЕДИ, Флорида, 16 июля (UPI) — Бывший президент Линдон Б. Джонсон заявил сегодня, что совместные усилия, позволившие отправить Аполлон-11 к Луне, следует направить на борьбу с бедностью, голодом и болезнями, а также на достижение мира.
Если наши промышленники, великие управленцы индустрии, трудящиеся страны, правительство, учёные — все при поддержке Конгресса — могут объединиться и выполнить такую задачу, то нет ничего, что мы не смогли бы сделать, — сказал г-н Джонсон.
Выступая крайне редко на публике после ухода с поста президента в январе, г-н Джонсон дал телевизионное интервью Уолтеру Кронкайту из телекомпании CBS. Он наблюдал за запуском с особого сектора на мысе Кеннеди.
Нам ещё столько предстоит сделать: голод в мире, болезни, бедность, — сказал он. — Мы должны направить часть того выдающегося таланта, который мы применили в космосе, на решение этих проблем.
Я не верю, что существует хоть что-то, что наша страна делает, что наше правительство делает, что делают наши люди, что имело бы больший потенциал для установления мира, чем космическая программа.
Г-н Джонсон добавил, что после запуска он подумал о трёх вещах: О заботе об этих людях и их безопасности; о глубоком благоговении перед тем, что я только что видел при старте; и, кое-о чём, о чём в наши дни не так уж часто слышишь, — о великой гордости за эту страну.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Главным благом пилотируемых посадок на Луну станет знание
Уолтер Салливан
Хотя программа Аполлон родилась как побочный продукт холодной войны, потомки, почти наверняка, вспомнят её не как выигранную гонку, а как первое личное соприкосновение человека с другим небесным телом.
Почему нам следует лететь на Луну? С научной точки зрения причин для этого немало.
Посадки должны значительно обогатить наши научные знания. Уже по первым образцам лунного грунта мы, возможно, сможем определить, была ли Луна на самом деле блудной планетой, сыгравшей катастрофическую роль в истории Земли.
Мы можем получить подсказки о том, как за пределами Земли происходила химическая эволюция, подготовившая почву для появления жизни на нашей планете и, возможно, на бесчисленных других. Мы узнаем, была ли у Луны когда-либо атмосфера и, может быть, настоящие моря.
Скорее всего, в наших музеях уже есть лунные образцы — в виде метеоритов и, возможно, тех стекловидных, обтекаемых фрагментов, которые называются текститами.
Некоторые учёные полагают, что текститы и некоторые метеориты, упавшие на Землю, были выброшены с Луны, возможно, в результате мощных ударов. Однако до тех пор, пока астронавты не привезут собственные образцы, никто не сможет сказать, какие из этих объектов — если вообще какие-либо — родом с Луны.
Благодаря Аполлону-11 мы узнаем, жива ли Луна — обладает ли она горячим, бурлящим внутренним ядром и современной вулканической активностью, — или мертва, несмотря на мимолётные светящиеся пятна, иногда наблюдаемые на её поверхности.
Мало какая область научных спекуляций вызывала столько споров, как вопросы, связанные с Луной: горячая она или холодная? Образованы ли тёмные моря лавой или глубоким слоем пыли? Возникли ли кратеры в результате падений внеземных тел или внутренних извержений?
Конденсировалась ли Луна из кольца обломков, оставшегося вокруг Земли после её собственного формирования (процесс, предполагаемый и для остальных 31 спутника Солнечной системы)?
Была ли Луна оторвана от молодой, быстро вращавшейся Земли? Или же Луна — это бывшая планета, чья изначальная (но нестабильная) орбита лежала в другом месте Солнечной системы?
Луна давно озадачивает учёных из-за своих необычных размеров — она гораздо крупнее по отношению к своему родительскому телу (Земле), чем любой другой спутник Солнечной системы, — а также из-за её плотности.
Средняя плотность Луны значительно ниже, чем у Земли. Это привело сэра Джорджа Дарвина в конце XIX века к предположению, что Луна была оторвана от верхних слоёв Земли, плотность которых ниже средней плотности планеты в целом.
Эта теория сегодня утратила популярность, и некоторые учёные предполагают, что низкая плотность Луны может означать наличие в ней больших объёмов льда.
Если Луна никогда не была достаточно горячей внутри, то в ней не происходили бы вулканические извержения, выбрасывавшие на Земле огромные объёмы газа, сформировавшие атмосферу и воды океанов.
Кроме того, если Луна никогда не разогревалась до пластичного состояния, её более тяжёлые материалы не могли бы опуститься к центру, образуя железное ядро, подобное земному.
В 1955 году немецкий учёный Хорст Герстенкорн предположил, что Луна когда-то была самостоятельной планетой, чья вытянутая орбита приблизила её настолько к Земле, что та захватила её гравитацией.
Согласно его теории, впоследствии уточнённой, Луна на несколько сотен лет приблизилась к Земле на расстояние 10–15 тысяч миль. Это вызвало бы на Земле приливы высотой до четырёх миль и другие катастрофические последствия.
Земная гравитация, в свою очередь, могла оторвать от Луны крупные фрагменты: некоторые из них улетели в космос, преследуя Землю в её годичном пути вокруг Солнца, другие упали обратно на Луну, когда она отошла на более удалённую орбиту. Удары этих обломков могли создать множество гигантских кратеров, покрывающих лунную поверхность.
В обзоре этой теории в журнале Science от 4 июля два ведущих шведских учёных отметили, что значительная часть метеоритов определённых типов (октаэдритов и гиперстеновых хондритов), имеющих признаки сильного удара, имеет примерно одинаковый возраст — около 700 миллионов лет.
Таким образом, предлагается гипотеза, что примерно 700 миллионов лет назад, незадолго до того, как высокоорганизованные животные начали эволюционировать из примитивной морской жизни, по сушам Земли прокатились гигантские приливы.
Авторы статьи в Science — доктор Ханнес Альфвén, приглашённый исследователь Калифорнийского университета в Сан-Диего, и доктор Густав Аррениус из Океанографического института Скриппса — считают, что первые лунные образцы покажут, действительно ли Земля и Луна пережили катастрофическое столкновение около 700 миллионов лет назад.
Если тела находились на расстоянии всего нескольких тысяч миль друг от друга, приливные силы вызвали бы сильный нагрев их коры.
Следовательно, если анализ магматических (когда-то расплавленных) пород с Луны покажет, что большинство из них последний раз переплавлялись около 700 миллионов лет назад, гипотеза получит серьёзное подтверждение.
Если же окажется, что многие из этих пород оставались нетронутыми на протяжении 4,5 миллиардов лет, эту идею придётся отвергнуть.
Датировки метеоритов и древнейших земных пород показывают, что большинство — если не все — тела Солнечной системы сформировались около 4,6 миллиарда лет назад.
Благодаря необычной природе лунной среды астронавты Аполлона-11 смогут, исследуя даже небольшой участок поверхности, собрать образцы (как с поверхности, так и из-под неё с помощью кернов), представляющие разнообразные регионы и структуры Луны. Причина в том, что у Луны нет атмосферы и гравитация очень слаба.
Поэтому, когда объект ударяется о Луну и взрывается от тепла высокоскоростного столкновения, он не только формирует большой кратер, но и разбрасывает обломки во все стороны.
Лучи или светлые полосы, расходящиеся от крупнейших кратеров, тянутся далеко по поверхности Луны, демонстрируя, насколько широко такой обломочный материал рассеян.
Пока астронавты будут находиться на Луне, на её поверхности будет развёрнут лист алюминиевой фольги для регистрации высокоэнергетических частиц солнечного ветра.
После экспозиции фольга будет сложена и помещена в один из двух вакуумных контейнеров для исследования швейцарским специалистом.
Также будет развёрнут небольшой комплекс приборов, основная цель которого — фиксация лунотрясений, чтобы определить, жаркое ли у Луны внутреннее ядро. Кроме того, будет установлен блок уголковых отражателей, чтобы отражать мощные лазерные лучи, направляемые на Луну с Земли. Это поможет зафиксировать тончайшие изменения расстояния между Землёй и Луной, что, в свою очередь, прояснит споры вокруг общей теории относительности, а также позволит установить, перемещаются ли континенты Земли относительно друг друга, как многие сегодня считают.
Образцы не будут подвергаться воздействию земной атмосферы до тех пор, пока не будут изучены в вакуумных камерах Лунной приёмной лаборатории в Центре пилотируемых космических полётов в Хьюстоне, штат Техас. Их не передадут другим лабораториям до тех пор, пока тщательные испытания не убедят команду специалистов, что лунная пыль не содержит ничего опасного для земной жизни.
Не только образцы, но и сами астронавты с их космическим кораблём будут помещены в карантин. Лишь на несколько минут после приводнения и до того, как водолазы передадут им специальные изолирующие костюмы через открытый люк, астронавты будут дышать земным воздухом напрямую.
Затем они наденут защитные костюмы с масками и останутся в них, пока не попадут в карантинный фургон на авианосце для транспортировки в Техас.
Некоторые учёные критикуют эти меры как недостаточные. Доктора Лерой Огенштейн и Барнетт Розенберг из Университета штата Мичиган полагают, что более безопасным был бы первоначальный план — оставить астронавтов внутри корабля до подъёма на борт авианосца, чтобы можно было соединить корабль с карантинным фургоном туннелем, полностью исключив контакт с атмосферой.
Доктор Мартин Александер из Корнелльского университета считает, что 21-дневного карантина недостаточно, и рекомендует гораздо более длительную изоляцию. Он опасается, что лунный материал, даже если покажется безвредным для здоровых астронавтов и животных, выбранных для тестов, может оказаться смертельным для других организмов после окончания карантина, что поставит под угрозу важнейшие звенья глобальных экосистем.
Давно утверждает, например, доктор Джошуа Ледерберг, лауреат Нобелевской премии по медицине, что лунная пыль может помочь объяснить, как развивалась химия жизни на Земле — и за её пределами.
Некоторые метеориты (углистые хондриты) содержат смесь сложных органических веществ, которые некоторые учёные считают реликтами внеземной жизни.
Однако преобладает мнение, что такие предшественники жизни синтезировались спонтанно в других частях Солнечной системы. Образцы лунной пыли могут дать окончательный ответ.
Предварительные полёты к Луне до Аполлона-11 — и пилотируемые, и беспилотные — скорее разожгли споры, чем разрешили научные дискуссии.
Снимки с пяти аппаратов Лунар орбитер выявили структуры, напоминающие земные лавовые потоки, а также кратеры малого и среднего размера с признаками вулканического происхождения — это поддержало сторонников вулканической природы лунных морей.
Пять посадочных аппаратов Сервейер, мягко севших на Луну, обнаружили, что её поверхность покрыта частицами пыли и песчаноподобным материалом: моря — на глубину нескольких ярдов, нагорья — от нескольких дюймов до десятков ярдов.
Измерения радиации показали, что материал морей похож на базальт с высоким содержанием железа. На единственном исследованном участке нагорий материал оказался базальтом с низким содержанием железа.
Это свидетельствует о том, что на Луне происходило плавление и расслоение на лёгкие и тяжёлые компоненты, по крайней мере, вблизи поверхности. Обзор результатов Сервейера, опубликованный 16 мая в журнале Science доктором Леонардом Д. Джэффом, бывшим научным руководителем проекта, отметил, что мелкий лунный материал постепенно сползает вниз по склонам, — что обрадовало сторонников теории, согласно которой моря были заполнены материалом, переместившимся вниз под действием гравитации.
Фотографии Орбитеров также показали, что у краёв круглых морей много рилл — извилистых каньонов. Это поддержало гипотезу о существовании подповерхностного льда, таяние которого могло вызывать кратковременные потоки воды.
Неожиданным результатом миссий Орбитер стало обнаружение того, что их траектории отклонялись под действием массивных скоплений вещества под крупными круглыми морями. Эти массконы (mascons) — очевидный побочный продукт процессов, сформировавших моря.
Однако, как и в других лунных загадках, единого мнения об их значении нет. Такое согласие вряд ли будет достигнуто, пока прямые пробы и исследования не исключат те теории, которые окажутся несостоятельными.
Лунные факты
Диаметр: 2160 миль (примерно ¼ земного).
Окружность: 6790 миль (примерно ¼ земной).
Масса: 1/100 земной.
Вес: 81 миллиард миллиардов тонн.
Ускорение свободного падения: 1/6 земного.
Напряжённость магнитного поля: менее 1/400 земного.
Плотность молекул в атмосфере: меньше, чем в самом глубоком вакууме, созданном на Земле, но в 500 000 раз выше, чем в межзвёздном газе Млечного Пути.
Температура поверхности: +250 °F (когда Солнце в зените); –250 °F (ночью).
Продолжительность лунного дня и ночи: по 14 земных суток.
Среднее расстояние до Земли: 238 857 миль.
Максимальное расстояние: 252 710 миль.
Минимальное расстояние: 221 643 миль.
Средняя скорость движения по орбите вокруг Земли: 2287 миль в час.
Период обращения вокруг Земли: 27 дней 7 часов 43 минуты.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Руководители пришли к выводу: простой путь — лучший
Сэм С. Филлипс
Вода, неожиданно наполнившая мои глаза, по техническому определению, была слезами. В более ранние годы я мог бы списать это на пыль от штукатурки, осыпавшуюся с потолка центра управления запуском под громовой рёв Аполлона-4, величественно взлетевшего с Космического центра Кеннеди ровно в 7 утра 9 ноября 1967 года.
Аполлон-4 — первый полёт мощнейшей ракеты Сатурн-5 — был уже в пути. Космический корабль, который он нес, должен был восемь часов 37 минут спустя войти в атмосферу Земли со скоростью 24 165 миль в час, чтобы доказать: его теплозащитный экран выдержит те температуры и нагрузки, которым он подвергнется при возвращении с Луны.
На борту не было экипажа. Поскольку цель этой миссии заключалась в проверке лётной пригодности новой ракеты Сатурн-5 и теплозащитного экрана корабля, была разработана сложная электромеханическая аппаратура, способная автоматически или по команде с Земли выполнять функции, которые обычно осуществлял бы экипаж. Это оборудование, установленное на большой платформе вместо кресел астронавтов, фактически сделало полёт сложнее, чем пилотируемый: слишком много систем должно было работать безотказно, и у нас не было преимущества наличия на борту экипажа, способного перейти на резервные режимы или взять ручное управление в случае неисправности.
Беспилотные полёты для проверки лётной пригодности пилотируемых космических аппаратов были необходимым этапом программы Аполлон, как и раньше в программах Меркурий и Джемини. Однако я считаю, что в будущем при разработке пилотируемых космических систем беспилотные испытания станут излишними — при условии, что на Земле будут соблюдены надлежащие процедуры разработки и тестирования.
Некоторые из наших специалистов полагали, что мы уже достигли этого уровня к моменту полёта Аполлона-4. Один из астронавтов Аполлона как-то заметил, что целиком доверял бы этой технике, будь он на борту корабля, который тогда уверенно поднимался на парковочную орбиту на высоте 100 морских миль.
Аполлон-4 — безупречный полёт — стал первым после трагического пожара на борту, унёсшего жизни трёх моих друзей 27 января 1967 года. Мои эмоции, уверен, были типичны для большинства членов команды Аполлона, вложивших столько сил в достижение национальной цели, поставленной президентом в мае 1961 года: пилотируемая посадка на Луну в этом десятилетии.
Те из нас, кто, как и я, убеждены, что сила нашей нации во многом зависит от достижения этой цели, не могут относиться легкомысленно к возложенной на нас ответственности: за жизни людей, за прогресс в сотнях научных и инженерных дисциплин, за разумное использование денег и других ресурсов, а также времени. Эмоциональные реакции на крупные достижения, катастрофы или неудачи неизбежны.
Как управляется программа Аполлон?
Как нам удалось создать колоссально сложный комплекс новой техники, отвечающей беспрецедентным в истории стандартам безопасности и надёжности? Как мы разработали операционные процедуры и планы полётов? И как мы обучили людей работать в неприветливой среде космоса?
Если я и упрощаю или повторяю очевидное, то мой многолетний опыт управления крупными программами убедил меня: и то, и другое необходимо. Менеджмент часто терпит неудачу, когда допускает, чтобы организация искала сложные ответы хаотичными методами, вместо того чтобы искать простые решения по чётко определённым путям.
Процесс управления Аполлоном заключается в объединении сотен тысяч людей из буквально тысяч учреждений в чётко организованную систему и обеспечении их средствами для достижения конкретной цели в установленные сроки и с заданным бюджетом.
Программа Аполлон слишком велика, чтобы её могла реализовать одна организация. Поэтому мы разделили её на множество задач, распределили между множеством организаций и выработали единые стандарты и процедуры. Нам пришлось задействовать 35 основных подрядчиков, более 4000 второстепенных и субподрядчиков, а также множество государственных, научных и академических учреждений. На пике работ в программе участвовало около 300 000 человек.
Наш общий подход состоял в том, чтобы поручать промышленности разработку и производство необходимого оборудования. В НАСА мы сохранили за собой функции управления программой, общей системной инженерии, часть испытаний, а также контроль качества и надёжности и все операции по полётам. В ряде случаев нам пришлось нанимать подрядчиков даже для задач, которые мы предпочли бы выполнять собственными силами.
Эти так называемые вспомогательные подрядчики крайне полезны в тех областях, где необходимо усилить внутренние возможности или где мы сочли неразумным наращивать штат НАСА.
Техническая компетентность абсолютно необходима. Как ни очевидно это звучит, я видел программы, терпевшие крах из-за того, что нужные технические знания не были своевременно применены. Подозреваю, этот принцип актуален не только для космических программ.
Основой программы Аполлон является то, что я называю системной инженерией. Наши системные инженеры — это те, кто определяет, как будут сочетаться аппаратура, программное обеспечение, объекты инфраструктуры, люди и процедуры. Это же они формулируют технические требования к отдельным элементам системы.
На раннем этапе Аполлона мы изучали различные варианты посадки на Луну, чтобы выбрать оптимальный подход. Решение использовать стыковку на лунной орбите стало результатом таких исследований.
После выбора подхода были сформулированы подробные требования к характеристикам и конструкции. Они предписывали, какими свойствами должно обладать оборудование: чтобы оно было надёжным, поддавалось контролю качества, было безопасным, пригодным к испытаниям и обслуживанию.
С самого начала необходимо планировать запасные части, а также продумывать логистику перемещения огромных элементов техники с места на место.
По мере прохождения аппаратуры этапов проектирования, производства, испытаний и подготовки к полёту проводятся серии обзоров: проектных, приёмочных, сертификационных и проверок готовности к полёту. Все требуемые изменения или нерешённые вопросы фиксируются как мероприятия, за которые персонально отвечают конкретные сотрудники с чёткими сроками выполнения.
Эти обзоры становятся местом встречи всех менеджеров, инженеров и операторов программы. Их цель — одобрить проект на ранних стадиях и оборудование на поздних или выявить недостатки и обеспечить их устранение. Они требуют мучительного внимания к деталям, чтобы обнаружить и устранить слабые места.
Вот пример, иллюстрирующий гибкость и способность к быстрой реакции, столь необходимые для прогресса. Чуть больше года назад Аполлон-6 — второй беспилотный полёт Сатурна-5 — столкнулся с недопустимыми продольными колебаниями на участке работы первой ступени.
Эти колебания, известные как эффект Пого, возникают из-за сложного взаимодействия конструкции ракеты и двигательной системы. Явление аналогично раздражающему визгу в системе громкой связи, когда микрофон и динамик связаны обратной связью.
В случае Сатурна-5 это взаимодействие подвергало космический корабль чрезмерным вертикальным колебательным нагрузкам.
Мы немедленно создали целевую группу под руководством Центра космических полётов им. Маршалла. Мы собрали экспертов из нескольких центров НАСА и подрядных организаций. В рабочую группу на полную ставку вошли астронавт Билл Дьюк и мой заместитель Джордж Хейдж. До того как проблема была решена, в ней участвовало около 700 специалистов, включая консультантов из компаний, сталкивавшихся с аналогичными явлениями на других ракетах.
Целевой группе удалось устранить проблему в срок, чтобы обеспечить полёт Аполлона-8 в декабре прошлого года.
Разработка — итеративный процесс, и изменения неизбежны. Мы контролируем все изменения в спецификациях, чертежах и оборудовании через Советы по контролю конфигурации на моём уровне, на уровне менеджеров проектов в центрах НАСА и на уровне подрядчиков. Чем серьёзнее влияние изменения на безопасность, стоимость или сроки, тем выше оно поднимается по иерархии.
Планирование программы, тесно связанное с системной инженерией, добавляет к определению программы критически важные измерения — время и ресурсы. Этот план становится краеугольным камнем всей программы, базовой линией, относительно которой руководство оценивает прогресс и принимает решения.
На мой взгляд, одно из главных преимуществ такого планирования — сам процесс его подготовки. Координация и процедура утверждения заставляют чётко определять, что должно быть сделано и кто за это отвечает.
Два основных условия успешной организации — это чёткое распределение ответственности и подотчётность за результаты на всех уровнях.
В программе Аполлон мы остановились на структуре с относительно небольшими программными офисами в Вашингтоне и трёх основных центрах.
Менеджеры проектов в каждом центре подчиняются директорам своих центров, но в вопросах программы подчиняются мне. Между функциональными подразделениями их офисов и моим осуществляется постоянный и свободный обмен информацией.
Наши каналы связи спроектированы так, чтобы своевременно предоставлять информацию на разных уровнях для отслеживания прогресса, выявления проблем и необходимых действий, а также оценки эффективности решений.
Я провожу ежемесячный обзор всех аспектов программы в офисе программы Аполлон. Совет по управлению пилотируемыми полётами, в состав которого входят доктор Джордж Мюллер, заместитель администратора НАСА по пилотируемым полётам, и директора трёх центров, собирается ежемесячно и посвящает минимум один день обзору всех пилотируемых программ.
На вершине этой системы отчётности я лично раз в месяц докладываю администратору НАСА доктору Томасу Пейну и его штабу.
Особенно стремительно за последние два года развивалась система отчётности о состоянии программы. По мере перехода Аполлона в фазу полётов необходимо стало быстрее выявлять серьёзные проблемы, поскольку они влияли на ежедневное планирование.
Моё понимание ситуации значительно помогают утренние 30-минутные встречи клуба завтрака, которые мой штаб проводит ежедневно. Статус миссии и все ограничивающие факторы рассматриваются на основе самой свежей информации, полученной по телефону, в командировках и при личных контактах.
Способность оперативно реагировать на проблемы и возможности, а также быстро мобилизовать суждения ключевых специалистов на критические ситуации, была, пожалуй, лучше всего продемонстрирована решением отправить Аполлон-8 в первый полёт вокруг Луны в декабре прошлого года.
К середине августа стало ясно, что лунный модуль не будет готов к первым пилотируемым испытаниям, запланированным на декабрь.
Тем не менее, мы были уверены, что сможем осуществить первый пилотируемый запуск Сатурна-5 к тому времени, и надеялись, что командный и служебный модули подтвердят свою надёжность во время полёта Аполлона-7 в октябре.
Можно ли было что-то сделать, чтобы не останавливать программу и не ждать до февраля или марта, пока не будет готов полный лунный корабль с модулем?
Джордж Лоу, талантливый руководитель программой космического корабля Аполлон в Хьюстоне, выдвинул поразительную идею: почему бы вместо ожидания наземных испытаний полного комплекса на земной орбите не отправиться в декабре к Луне на имеющемся оборудовании?
Выгода была бы огромной: ранний опыт лунной навигации и дальней связи, а также дополнительная отработка почти всего оборудования.
Серия стремительных встреч между центрами, выходных совещаний в Вашингтоне и трансатлантических звонков чиновникам, находившимся тогда в Европе, привела к решению начать детальное планирование.
К ноябрю, когда успех Аполлона-7 был зафиксирован, было принято окончательное решение лететь к Луне в декабре.
Я убеждён, что результаты того исторического полёта Аполлона-8 значительно повысили шансы на успех Аполлона-11 этим летом.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times
Пионеры новой эпохи
Вернер фон Браун
Аполлон-11 навсегда останется в истории как величайшее достижение прикладной науки и техники США, и мы, американцы, по праву гордимся этим. Однако на самом деле команда, воплотившая Аполлон-11 в жизнь, выходит далеко за национальные границы. Сама миссия началась не 16 июля 1969 года, а несколькими веками ранее.
Историческая глубина этого события — воплощения древнейшей мечты человечества о путешествии на Луну — легко ускользает от нас, и мы склонны воспринимать этот подвиг исключительно как плод науки и технологий XX века. Но не для таких людей, как полковник Фрэнк Борман, сам пионер многовекового пути к Луне.
Выступая 9 января в Палате представителей после своего возвращения с окололунной орбиты, командир Аполлона-8 сказал:
Когда мы называем это американским достижением, мы на самом деле должны вернуться к Ньютону и процитировать его… Как можно думать об „Аполлоне-8“, не вспоминая Галилея, Коперника, Кеплера, Жюля Верна, Оберта, Циолковского, Годдарда, Кеннеди, Гриссома, Уайта, Чаффи или Комарова? Мы действительно стояли на плечах гигантов.
Аполлон-11 обязан столь же многим людям, которых назвал полковник Борман, сколько и сотням тысяч инженеров, учёных и техников, трудившихся десятилетие, чтобы сделать возможной первую в истории человечества посадку на Луну. Ведь таким мыслителям, как Циолковский, Годдард и Оберт, удалось не только заложить теоретические основы космонавтики, но и вдохновить целые поколения.
Оберт разработал фундаментальные принципы астронавтики, опираясь, в свою очередь, на труды Ньютона и Кеплера XVII века. Без понимания того, почему ракета летит, мы никогда не смогли бы вывести искусственный спутник на орбиту, не говоря уже о преодолении земного притяжения и высадке человека на Луну.
Мы также зачастую недооцениваем влияние искусства на науку — и наоборот, особенно в астронавтике. Любопытно, что именно художественные произведения Жюля Верна, сочетавшие яркое воображение с научной точностью, дали толчок серьёзному научному мышлению в конце XIX — начале XX века.
Сколько людей на протяжении веков бездумно наблюдали за фейерверками, восхищаясь лишь их зрелищностью? Но именно прозаическая магия Верна, вероятно, стала катализатором научного прозрения в уме Циолковского. Впосл. он писал:
Долгое время я думал о ракете так же, как все — просто как о развлечении и предмете повседневного быта. Точно не помню, что побудило меня заняться расчётами её движения. Вероятно, первые семена идеи были посеяны великим фантастом Жюлем Верном — именно он направил мою мысль в определённое русло, затем возникло желание, а за ним — работа разума.
Между формулировкой Ньютоном законов движения и математическим доказательством Циолковского, что ракета — единственный способ для человека выйти в космос, прошло почти два столетия. Циолковский даже предсказал год первого полёта человека в космос — 2017-й (ошибся на 53 года в меньшую сторону). Его расчёты раскрыли принцип соотношения масс. В сущности, он понял: размеры и масса ракеты в конечном счёте ограничены. Однако он предложил два пути решения проблемы: найти наилучшие комбинации топлива для увеличения скорости истечения газов или уменьшить массу ракеты, чтобы перевозить больше топлива.
Эти альтернативы открыли перед Циолковским новые горизонты теоретических исследований — он изучал различные комбинации горючего и окислителей для достижения максимальной скорости истечения. Его кропотливые расчёты, выполненные вручную, привели к выводу, что наилучшими рабочими парами для практического применения являются керосин с жидким кислородом или жидкий водород с жидким кислородом. Он даже предположил, что озон как окислитель эффективнее жидкого кислорода — идея, опережающая современных химиков-ракетчиков.
Его исследования также привели к принципу многоступенчатости ракет для достижения второй космической скорости. Он показал, что ступени можно соединять двумя способами: последовательно (одна над другой, как в Сатурне-5) или параллельно (сгруппировав в связку, как в Титане-3С).
Проницательность Циолковского простиралась и на проблемы жизнеобеспечения будущих космонавтов. Он представлял космический корабль как металлическую вытянутую камеру (формы с наименьшим сопротивлением), снабжённую светом, кислородом, поглотителями углекислого газа, вредных испарений и других выделений…. Хотя его биомедицинские исследования не были такими обширными, как другие труды, они ясно показывают, что он полностью осознавал сложность пилотируемых космических полётов.
Сегодня очевидно, что работа Циолковского дала нам математические инструменты для проектирования многоступенчатых носителей вроде Сатурна-5. Его исследования в области химии топлива и ракетных двигателей легли в основу создания двигателей F-1 и J-2, используемых на Сатурне-5. Эти двигатели работают именно на парах, которые он рекомендовал более полувека назад, — и его выводы остаются верными по сей день. Теории Циолковского выдержали испытание временем и современными лабораторными экспериментами.
Современная ракетная техника и Аполлон-11 также многим обязаны американскому пионеру астронавтики — Роберту Годдарду, скромному, но гениальному профессору физики из Университета Кларка в Вустере, штат Массачусетс, в начале XX века. Хотя Годдард был на 25 лет моложе Циолковского, он был его полным интеллектуальным ровней. Годдард не только теоретик, но и практик — образец практичного новоанглийца, который предпочитал всё проверять сам.
Его работа, важнейшая для современных задач, началась вскоре после Первой мировой войны, хотя его теоретические исследования и эксперименты с пороховыми ракетами начались ещё раньше.
Его монография Метод достижения крайних высот, опубликованная Смитсоновским институтом в 1919 году, стала классикой астронавтики. Это был учебник для ранних исследований ракетной техники в США и была широко известна в Европе. Но Годдард не ограничивался теориями — он проектировал и строил собственную аппаратуру.
Его вклад в современную ракетную технику невозможно перечислить полностью. За 42 года (1914–1956) он получил 214 патентов только в области ракетостроения. Многие из них касались компонентов, ставших стандартными. Его величайший вклад, вероятно, — в области ракетного двигателестроения. Он доказал, что жидкостные ракеты можно построить и что они будут работать так, как математически предсказывали он и Циолковский. В 1926 году он запустил первую в мире жидкостную ракету. Он внёс в практику гироскопическое управление, турбонасосную подачу компонентов топлива, регенеративное охлаждение двигателей и карданное подвесное крепление двигателей. Без всего этого космические носители, выведшие человека в космос, были бы невозможны, и Сатурн-5 просто не существовал бы. В целом можно сказать: Годдард выполнил большую часть фундаментальных исследований и разработок, сделавших возможными ракеты вроде Сатурна-5.
Аполлон-11 также многим обязан работам Германа Оберта, немецкого пионера астронавтики. Он был современником Годдарда, и в типичной для истории науки иронии судьбы Оберт многие часы провёл за сложными математическими доказательствами, над которыми независимо трудились Циолковский и Годдард. Циолковский был малоизвестным учителем в глухой российской деревне, публиковался на русском и почти не имел контактов с научным сообществом. Поэтому Оберт не знал о его работах до завершения собственных. То же самое — с Годдардом, который работал втайне и почти ничего не публиковал, кроме своего шедевра, копию которого он прислал Оберту по запросу.
Оберт был ближе к Циолковскому, чем к Годдарду: он был теоретиком, а не конструктором. И как Циолковский, его интерес к астронавтике выходил за рамки ракет — он также изучал проблемы человека в космосе, что было связано с его ранним медицинским образованием.
Влияние Оберта на современное ракетостроение, возможно, даже более прямое, чем влияние Циолковского, благодаря географическим и временным обстоятельствам. Оберт работал в Германии и публиковался на немецком языке в тот период (конец 1920-х — начало 1930-х), когда группа молодых энтузиастов ракет начала собираться вместе. Его проекты — включая схему двухступенчатой жидкостной ракеты на жидком кислороде и спирте — стали основой их практических экспериментов. Из этих кружков выросла команда инженеров и учёных, создавших первые по-настоящему крупные ракеты, такие как V-2 во Второй мировой войне, доказавшие инженерную осуществимость космических носителей.
Менее известные, но не менее важные ранние участники команды Аполлона-11 включают Робера Эсно-Пельтри (1881–1957), французского авиационного пионера, летавшего на самолётах братьев Райт и автора книги Астронавтика (1930), одного из первых и наиболее полных трудов в этой области.
Доктор Вальтер Гоманн (1880–1944), инженер города Эссен, теоретически изучал энергетически оптимальные траектории к Луне и планетам. Его работа, несомненно, легла в основу планирования миссии Аполлона-11.
В список пионеров также входят: Юген Зенгер (1905–1964), Гельмут фон Цборовски (1905–?), Гидо фон Пиркет (1880–1966), Йоханнес Винклер (1897–1947) и Фридрих Цандер (1887–1933). Все они внесли значительный научный или технический вклад в ракетостроение, сделав возможными миссии вроде Аполлона-11.
Сегодня мы видим, что пилотируемое освоение космоса — это непрерывный процесс. Он начался много веков назад, и Аполлон-11 — одна из его самых исторических вех. Вечная природа космических полётов была осознана задолго до появления первых спутников одним из тех самых гигантов, на плечах которых стояли Армстронг, Коллинз и Олдрин. В 1932 году Роберт Годдард написал:
Нельзя говорить о завершении, ведь стремление к звёздам — буквально и в переносном смысле — дело многих поколений. Но как бы далеко мы ни зашли, всегда остаётся трепет от самого начала.
Опубликовано: 17 июля 1969 года
© The New York Times