6639 подписчиков

Где сейчас находятся артефакты программы Аполлон?

10 февраля 202410 фев 2024

245

15 мин

Речь пойдет не о памперсах, лунных ботинках и фотоаппаратах Хассельблад, оставленных на Луне. И не о мелких личных предметах, которые брали с собой в полет астронавты, и не о деталях внутреннего оборудования и приборах лунных кораблей, которые оказались на аукционах, а потом в личных коллекциях. Поговорим о том, где сейчас находятся более крупные объекты, оставшиеся после завершения программы Аполлон. Но сначала о том, что это за объекты. К Луне корабль Аполлон выводила ракета Сатурн-5. Первая ступень падала в Атлантический океан на расстоянии примерно в 650 километр от места старта и опускалась на глубину более 4 километров. Вторая ступень падала еще дальше. Третья ступень долетала до Луны, где от нее избавлялись, и она отправлялась на гелиоцентрическую орбиту или (с Аполлона-13) падала уже на наш естественный спутник и становилась частью научного эксперимента. Сами астронавты летели в связке командный + сервисный модули + лунный модуль. Два астронавта переходили в лунный модуль и о

Оглавление

1. Первые ступени и двигатели F1 ракеты Сатурн-5
2. Третьи ступени ракеты Сатурн-5
3. Посадочные ступени лунных модулей

Но сначала о том, что это за объекты.

К Луне корабль Аполлон выводила ракета Сатурн-5. Первая ступень падала в Атлантический океан на расстоянии примерно в 650 километр от места старта и опускалась на глубину более 4 километров. Вторая ступень падала еще дальше. Третья ступень долетала до Луны, где от нее избавлялись, и она отправлялась на гелиоцентрическую орбиту или (с Аполлона-13) падала уже на наш естественный спутник и становилась частью научного эксперимента. Сами астронавты летели в связке командный + сервисный модули + лунный модуль. Два астронавта переходили в лунный модуль и опускались на поверхность Луны. После завершения программы на Луне, на лунную орбиту стартовала взлетная ступень командного модуля. Посадочная ступень оставалась на поверхности и служила стартовым столом для взлетной ступени. После перехода астронавтов на командный модуль, взлетную ступень оставляли на орбите или отправляли на поверхность Луны, где она также помогала изучить сейсмологию Луны. Астронавты же возвращались к Земле на связке командный + сервисный модули. На командном модуле астронавты совершали посадку в заданном районе Тихого океана.

Итак, мы можем начать поиски судьбы следующих объектов программы Аполлон:

1. Первые ступени и двигатели F1 ракеты Сатурн-5

2. Третьи ступени ракеты Сатурн-5

3. Посадочные ступени лунных модулей

4. Взлетные ступени лунных модулей

5. Командные модули

И речь пойдет в основном именно о тех предметах, которые непосредственно были задействованы в полете на Луну с Аполлона-11 по Аполлон-17. Аполлон-8, Аполлон-10, ракета Сатурн-5, двигатели F1, которые не поднимались в космос, это другая тема. Всего не охватишь, надо где-то и ограничить себя.

Первая ступень ракеты Сатурн-5 и двигатели F-1

Первая ступень ракеты Сатурн-V S-IC производилась компанией «Боинг». На ступени было установлено пять кислородно-керосиновых двигателей F-1, суммарная тяга которых была более 34 000 кН. Первая ступень работала около 160 секунд, разгоняла последующие ступени и полезную нагрузку до скорости около 2,7 км/с и отделялась на высоте около 70 километров. После разделения ступень поднималась до высоты около 100 км, затем падала в океан. Один из пяти двигателей был зафиксирован в центре ступени, четыре других симметрично расположены по краям под обтекателями и могли поворачиваться для управления вектором тяги. В полете центральный двигатель выключался раньше, чтобы уменьшить перегрузки. Диаметр первой ступени 10 метров (без обтекателей и аэродинамических стабилизаторов), высота 42 метра.

В 2013 году поисково-спасательная команда под руководством Джеффа Безоса, миллиардера и владельца Амазона, успешно извлекла из глубин Атлантики несколько частей огромных ракет "Сатурн V", с помощью которых астронавты "Аполлона" отправились на Луну в конце 1960-х и начале 1970-х годов.
Были извлечены камеры тяги, газогенераторы, инжекторы, теплообменники, турбины, топливные коллекторы и десятки других артефактов. Так, один из извлеченных предметов был впоследствии идентифицирован как одна из массивных камер тяги двигателя F1 из исторической миссии "Аполлон-11".

"По словам Безоса, он сидел в своей гостиной, когда ему пришла в голову идея попытаться спасти аппаратуру "Аполлона". Для этого у него было две основные причины.
И он знал, что двигатели "Аполлона-11" не будут вечно оставаться в музейно-выставочном состоянии.
"Они растворяются в соленой воде. Мы должны забрать их и поместить в музей", - сказал Безос, описывая свои мысли в то время.
Этот мозговой штурм вдохновил его на исследование.
"Я копался в Интернете не более 15 минут - я не шучу -", - сказал Безос. "У меня были координаты с радара, где ступень ракеты-носителя "Аполлона-11" упала на поверхность океана. И я подумал, что это будет так просто". Однако это оказалось не так.
"Я недооценил степень сложности", - сказал Безос. Но Безос и его команда справились с задачей. Предметы, поднятые командой Безоса в 2013 году, теперь выставлены на всеобщее обозрение в Музее полетов.
Центральным экспонатом выставки, открывшейся в мае этого года, является двигатель F-1 корабля "Аполлон-12", на котором видны шрамы от его службы и давления покоящихся в глубине недр. "

Эта инжекторная пластина F-1 весом 1200 фунтов и диаметром 44 дюйма с одного из двигателей первой ступени ракеты "Сатурн V" корабля "Аполлон-11", найденная на дне Атлантического океана в 2013 году. Через сотни маленьких видимых отверстий в камере сгорания инжекторная пластина распыляла жидкий кислород и керосин. Выступающие перегородки, которые были погнуты силой падения первой ступени в океан, помогали регулировать поток горячих газов в течение 2,5 минут работы.

Первые и вторые ступени. Где их искать?

Подробнее можно прочитать здесь:

Третьи ступени ракет Сатурн-5

Третья ступени ракеты Сатурн 5 S-IVB производилась компанией «Дуглас» (с 1967 года — компанией «Мак-Доннэл Дуглас»). На ступени был установлен один двигатель J-2, который использовал жидкий кислород в качестве окислителя и жидкий водород в качестве горючего (аналогично второй ступени S-II). Ступень развивала тягу более 1000 кН. Размеры ступени: высота 17,85 метра, диаметр 6,6 метра. Во время полётов на Луну ступень включалась дважды, первый раз на 2,5 минуты для довыведения «Аполлона» на околоземную орбиту и во второй раз — для вывода «Аполлона» на траекторию к Луне. Ступени Аполлона-11 и 12 отправились на гелиоцентрические орбиты, третьи ступени последующих Аполлонов - 13 - 17 были направлены на поверхность Луны, где они разбились. Не просто так, а с научной целью.

Аполлон-11

Третья ступень Аполлона-11 была отправлена вокруг Луны и далее на гелиоцентрическую орбиту. Вот визуализация полета:

Аполлон-12

Третья ступень ракеты Сатурн-V Аполлона-12 скорее всего является объектом J002E3. Он был обнаружен 3 сентября 2002 года астрономом-любителем Биллом Юнгом.

Изображения открытия J002E3, сделанные Биллом Юнгом 3 сентября 2002 года. J002E3 находится в круге. Снимки сделаны с помощью оптического прицела Astroworks Centurion 18" f2.8 и ПЗС-камеры Apogee AP9e, экспозиция 10 u секунд. Автоматическое определение с помощью программы PinPoint Astrometry Engine Боба Денни. Анимация создана Бобом Денни

Открытие

3 сентября 2002 года астроном-любитель Билл Юнг обнаружил объект, который, по его мнению, являлся никогда ранее не встречавшимся астероидом. Открытие Юнга, получившее официальное название J002E3, стало предметом интенсивного анализа, который дал уникальный результат. Объект не был астероидом, захваченным Землей. Это был объект космической гонки человечества: третья ступень Аполлона-12.
Юнг уже был хорошо известен в астрономических кругах благодаря своим плодотворным открытиям астероидов. J002E3 был просто еще одним в его коллекции. Но астрономы из Центра малых планет быстро поняли, что J002E3 не является астероидом. Его необычная орбита заставила некоторых заподозрить, что на самом деле он был создан человеком, что это - остатки космического оборудования. Ученые из Лаборатории реактивного движения в Пасадене (Калифорния), проследив траекторию движения объекта, обнаружили, что объект попал на орбиту вокруг Солнца после того, как первоначально покинул земную орбиту в феврале 1971 года.
Другая группа ученых из Университета Аризоны и Массачусетского технологического института провела спектроскопический анализ J002E3, изучив отраженный им свет, чтобы определить, из чего он был сделан. Они сделали поразительное открытие: J002E3 оказался покрыт краской - в частности, белой краской на основе оксида титана (TiO2). По словам Киры Йоргенсен Аберкромби из Калифорнийского политехнического университета, которая также изучала J002E3 в обсерватории ВВС на Мауи, "в спектральных данных мы увидели особенности, которые совпадали с другими корпусами верхних ступеней ракет, запущенных в аналогичный период времени [полеты "Аполлонов"], а также совпадали с типичными особенностями органических красок, похожих на TiO2".
Эта информация указывала на то, что J002E3 - это очень специфический объект отработанная третья ступень ракеты-носителя "Сатурн V" эпохи "Аполлона", которая исторически была покрыта именно такой краской.
Если J002E3 действительно был отработанным S-IVB, то следующий вопрос, которым задались исследователи, был: "Какой именно?"
Все ранние испытательные полеты S-IVB заканчивались тем, что третья ступень падала в океан или распадалась при входе в атмосферу. Так было и с S-IVB в миссиях "Аполлон-4, 5, 6 и 7", и с "Сатурном IB", доставившим астронавтов на "Скайлэб". Лунные посадки "Аполлонов" с 13 по 17 намеренно разбивали свои S-IVB о лунную поверхность, чтобы создать искусственные лунотрясения, которые можно было бы измерить с помощью сейсмических приборов, установленных во время предыдущих посадок. Однако именно средние миссии "Аполлона" (с 8 по 12) намеренно выводили свои S-IVB на гелиоцентрические орбиты. Любая из этих миссий могла привести к появлению J002E3.
Дальнейший анализ J002E3 позволил предположить, что он впервые покинул околоземную орбиту в 1969 году, что сужает круг поиска до "Аполлонов" с 9 по 12 ("Аполлон-8" вышел на орбиту Луны в декабре 1968 года).
Интересно, что, хотя S-IVB с "Аполлона-12" должен был быть выведен на гелиоцентрическую орбиту, этот конкретный S-IVB оказался на очень далекой орбите вокруг Земли. Это придало правдоподобности идее о том, что J002E3 мог принадлежать "Аполлону-12", поскольку ученые уже знали, что J002E3 покинул околоземную орбиту в 1971 году. Было подтверждено, что другие S-IVB с "Аполлона-9", "Аполлона-10" и "Аполлона-11" находятся на гелиоцентрических орбитах. Таким образом, в процессе исключения J002E3 почти наверняка является S-IVB с "Аполлона-12".

Аполлон-13

Через 78 часов после начала полета "Аполлона-13" капитан Вэнс Брэнд в Центре управления полетами сообщил астронавтам, что третья ступень ракеты "Сатурн V" упала на Луну. Командир Джим Ловелл ответил: "Ну, хоть что-то в этом полете сработало".

За день до этого из-за катастрофического отказа кислородного баллона в служебном модуле экипаж остался без энергии, воздуха и воды в командном модуле, что вынудило их использовать лунный модуль в качестве спасательной шлюпки. Высадка на Луну и все научные исследования, которые они должны были провести на лунной поверхности, были потеряны. Единственной крупной научной задачей, которая принесла результаты, было преднамеренное столкновение Луны с их ракетой-носителем.

После того как астронавты сошли с околоземной орбиты и направились к Луне, отделившаяся верхняя ступень ракеты Saturn V была направлена прямо на Луну. Ее падение в 77:56:39.7 по времени миссии было зафиксировано несколькими научными приборами, оставленными на поверхности Аполлоном-12. Сейсмометр (детектор лунных землетрясений) зафиксировал сотрясение, а детекторы частиц уловили молекулы как от самого удара, так и от возникшего отклонения солнечного ветра.

Более четырех десятилетий спустя аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) обнаружил и сфотографировал место падения Apollo 13 S-IVB примерно в 135 километрах к западу от места посадки Apollo 12.
Вид крупным планом с узкоугольной камеры (NAC) - это деталь снимка M140087684L с разрешением 50 сантиметров на пиксель.

Аполлон-14

Кратер (в центре снимка), образовавшийся в результате падения ракеты-носителя "Аполлон-14" "Сатурн IVB". РН была намеренно направлена на лунную поверхность 4 февраля 1971 года, чтобы послужить источником энергии для исследования внутренней структуры Луны с помощью сейсмометров, установленных на поверхности астронавтами "Аполлона-12" [NASA/GSFC/Arizona State University].

Характерный кратер диаметром около 35 м образовался, когда разгонный блок S-IVB корабля "Аполлон-14" врезался в Луну. Энергия удара вызвала небольшие толчки, которые были измерены сейсмометром, установленным на Луне астронавтами "Аполлона-12".

Внутри кратера видны яркие курганы, а снаружи кратер окружает яркое эжектирующее покрывало. Яркие лучи простираются по поверхности более чем на 1,5 км от места удара. Снимок был сделан, когда Солнце находилось относительно высоко в небе (угол освещения 25,1°), что позволило выявить тонкие различия в альбедо (отражательной способности или яркости). . Удар "Аполлона-14" использовался для передачи вибраций через поверхность, чтобы помочь ученым изучить внутреннюю структуру лунной коры. Удар LCROSS выбросит материалы в космос, чтобы провести измерения состава подповерхностного слоя с помощью космического аппарата и телескопов, расположенных на Земле.

Скорость падения "Аполлона" составила 2,54 км/с, угол 69° от горизонтали по курсу 103° (с запада на восток). Масса S-IVB в момент удара составляла 14 016 кг, а энергия удара - 5,54 х 1010 Дж (эквивалентно чуть более 10 тоннам тротила). Сигнал от удара был зарегистрирован сейсмометром "Аполлона-12"; он продолжался около 3 часов. Ударный модуль LCROSS (разгонный блок "Центавр") намного меньше S-IVB и, следовательно, образует меньший кратер. Кентавр весит около 2000 кг и столкнется со скоростью около 2,5 км/с.

Аполлон-15

Аналогичная ситуация и с третьей ступенью Аполлона-15. После того как "Аполлон-15" отделился от ракеты-носителя, S-IVB совершил маневр и, как и планировалось, столкнулся с Луной примерно через час после выхода корабля с экипажем на лунную орбиту, хотя из-за ошибки столкновение произошло в 79 морских милях (146 км) от намеченной цели. Удар РН был зафиксирован сейсмометрами, оставленными на Луне "Аполлоном-12" и "Аполлоном-14", что дало полезные научные данные.

После того, как в 2009 году к Луне прибыл спутник LRO и стал вести планомерную съемку в научных целях, место падения S-IVB было снято многократно. Вы можете полистать снимки внизу. Снято при разных освещениях.

Аполлон-16

Ударный кратер шириной около 40 метров, образованный в результате падения третьей ступени Аполлона-16, находится на лунном участке Моря Островов (Mare Insularum), примерно в 260 километрах к юго-западу от кратера Коперника, одного из самых известных и заметных объектов на видимой стороне Луны.

Аполлон-17

Отработавшая ступень S-IVB ракеты "Аполлон-17":

А это она после падения на лунную поверхность:

Места посадок лунных модулей

Аполлон-11, "Орел"

20 июля 1969 года в 20:17:40 UTC астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили посадку лунного модуля (ЛМ) "Аполлон-11" на Маре Транквиллитатис [0.67416° N, 23.47314° E]. В общей сложности они провели на лунной поверхности 21,5 часа, выполнив одно внекорабельное задание (EVA) и собрав 21,5 кг лунных образцов. Астронавт Майкл Коллинз находился на орбите Луны в лунном командном модуле (ЛКМ), ожидая возвращения Армстронга и Олдрина с поверхности. Аполлон-11" стал первой высадкой на Луну, однако это была пятая пилотируемая миссия "Аполлона", предыдущие миссии заложили основу для "Аполлона-11".

А эти можно полистать:

Аполлон-13

Лунный модуль был брошен незадолго до достижения Земли, и астронавты вернулись в командный модуль для повторного входа в атмосферу. ЛМ вошел в атмосферу Земли и сгорел в ней над юго-западной частью Тихого океана, а все уцелевшие части упали в океанские глубины у берегов Новой Зеландии. Ждем, когда Джефф Безос поднимет их и выставит в музее.

Аполлон-12, "Бесстрашный"

Астронавты Пит Конрад и Алан Бин посадили лунный экскурсионный модуль (ЛЭМ) "Аполлон-12" в Океане Прозелларум, продемонстрировав точность посадки, посадив ЛЭМ рядом с лунным зондом Surveyor 3 [3.0128° ю.ш., 336.57810° в.д.]. Конрад и Бин приземлились в 06:54:35 UTC 19 ноября 1969 года и пробыли на станции 1 день и 7,5 часов, в течение которых они выполнили два внекорабельных полета (EVA) общей продолжительностью 7,75 часа и собрали 35,34 кг лунных образцов.

А это все снимки этой площадки:

Аполлон-14, "Антарес"

Астронавты Алан Шепард и Эд Митчелл посадили лунный экскурсионный модуль (ЛЭМ) "Аполлон-14" в формации Фрау Мауро [3.64589° ю.ш., 342.52806° в.д.]. Шепард и Митчелл приземлились в 09:18:11 UTC 5 февраля 1971 года и пробыли на лунной поверхности 1 день и 9 часов, в течение которых они совершили два внекорабельных полета (EVA) общей продолжительностью 9,37 часа и собрали 42,28 кг лунных образцов.

И листаем:

Аполлон-15, "Сокол"

Астронавты Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин посадили лунный экскурсионный модуль (ЛЭМ) "Аполлон-15" рядом с риллом Хэдли в Маре Ибриум [26.13239° N, 3.63330° E]. Скотт и Ирвин приземлились в 22:16:29 UTC 30 июля 1971 года и пробыли на лунной поверхности 2 дня и 18 часов, в течение которых они выполнили три внекорабельные операции (EVA) общей продолжительностью 18,5 часов и собрали 77 кг лунных образцов. Аполлон-15 стал первой миссией класса J, которая включала в себя новые орбитальные системы камер Metric и Panoramic, луноход и дополнительные эксперименты на поверхности.

Аполлон-16, "Орион"

Астронавты Джон Янг и Чарльз Дьюк посадили лунный экскурсионный модуль (ЛЭМ) "Аполлона-16" в районе нагорья Декарта [8.9734° ю.ш., 16.5011° в.д.]. Янг и Дьюк приземлились в 02:23:35 UTC 21 апреля 1972 года и находились на лунной поверхности 2 дня и 23 часа, в течение которых они выполнили три внекорабельные операции (EVA) общей продолжительностью 20,25 часа и собрали 95,71 кг лунных образцов.

Аполлон-17, "Челленджер"

Астронавты Юджин Сернан и Харрисон Шмитт посадили лунный экскурсионный модуль (ЛЭМ) "Аполлон-17" в долине Таурус-Литтроу [20.1911° N, 30.7723° E]. Сернан и Шмитт приземлились в 19:45:57 UTC 11 декабря 1972 года и пробыли на лунной поверхности 3 дня и 2 часа, в течение которых они выполнили три внекорабельные операции (EVA) общей продолжительностью 22 часа и собрали 110,52 кг лунных образцов. Аполлон-17" стал последним пилотируемым полетом на поверхность Луны.