Секреты американской космонавтики

Всего было запущено семь аппаратов серии, не считая макетов, которые опробовались на околоземной орбите.

Первый эксплуатационный аппарат в серии – «Сервейор-1» – был запущен 30 мая 1966 года по траектории прямого выведения. После промежуточной коррекции с помощью управляющих двигателей была проведена подготовка к посадке. Основной тормозной двигатель был включен на расстоянии 75 километров от поверхности Луны и, работая совместно с управляющими двигателями, затормозил аппарат до скорости 70 метров в секунду. После выгорания топлива тяжелый тормозной двигатель был отделен, и на заключительном этапе спуска работали только управляющие двигатели, обеспечив зависание аппарата на высоте 4 метров. С этой высоты «Сервейор-1» опускался в свободном падении при выключенных двигателях, чтобы свести к минимуму загрязнение и разрушение поверхности под действием истекающих газов. Амортизирующие стойки и сминаемые опоры на силовом каркасе смягчили ударную нагрузку.

Снимок кратера Коперник, сделанный «Лунар Орбитером-4»

«Сервейор-1» проработал на Луне около шести недель и передал на Землю уйму ценной информации, в том числе 11 237 снимков (две недели длилась лунная ночь и съемки не проводились), из которых почти все имели высокое разрешение и были выполнены в цвете с использованием светофильтров.

20 сентября 1966 года стартовал «Сервейор-2». В отличие от «собрата», ему не повезло – не включился один из управляющих двигателей, и прилунение было жестким.

Посадка «Сервейора-3», состоявшаяся 19 апреля 1967 года в Океане Бурь, заставила персонал центра управления полетом поволноваться, поскольку лунная поверхность с высоким коэффициентом отражения, очевидно, внесла помехи в работу посадочного радиолокатора. Это привело к двум подскокам аппарата перед отсечкой двигателей, первый раз до 10 метров и второй раз до 3 метров. В течение последующих двух недель лунного дня аппарат передал на Землю 6300 изображений района посадки. Среди них было много фотографий механического ковша-захвата, который погружался в грунт на глубину до 18 сантиметров. Полученная информация показала, что по структуре грунт на лунной поверхности аналогичен мокрому береговому песку на Земле и отвечает требованиям посадки пилотируемого аппарата.

Станция «Сервейор-1»

«Сервейор-4» был потерян 16 июля 1967 года во время попытки прилунения. Произошло это на участке работы тормозного двигателя, когда внезапно прекратились все передачи с борта станции.

Начиная с «Сервейора-5», все аппараты этой серии оснащались альфа-анализаторами, содержащими радиоактивный источник (кюрий-252), для определения химического состава лунного грунта.

«Сервейор-6» после тщательного обзора места посадки был поднят с поверхности Луны с помощью управляющих двигателей, совершил боковой маневр на расстояние 2,5 метра и вновь прилунился для продолжения исследований.

В отличие от предыдущих полетов, проводившихся с целью изучения возможных мест посадки «Аполлонов» в районе экватора, «Сервейор-7» был направлен в точку, расположенную в непосредственной близости от кромки кратера Тихо в южном материковом районе. После неудачной попытки развернуть альфа-анализатор он был принудительно опущен к поверхности с помощью ковша-захвата. С «Сервейора-7» было получено свыше 21 000 изображений; на некоторых из них видны два лазерных луча, сгенерированных станциями на теневой стороне Земли.

В рамках программы «Сервейор» была исследована лунная поверхность в предполагаемых районах посадки кораблей «Аполлон». Было установлено, что она имеет достаточную прочность для посадки лунной кабины корабля. Обзорные телевизионные камеры дали важнейшую информацию, свидетельствующую о малом количестве обломков пород, которые могли бы помешать посадке пилотируемого аппарата.

Последним этапом подготовки к полетам людей на Луну была детальная съемка с орбиты местности в районе лунного экватора. Для этой цели были подготовлены пять искусственных спутников Луны «Лунар Орбитер», каждый из которых был оснащен фотографической системой. Аппараты запускались в период полетов «Сервейоров» и также использовались для выбора мест их посадки.

Масса «Лунар Орбитеров» составляла 386 килограммов. Фотоустановка аппарата массой 68 килограммов состояла из двух фотокамер с разрешающей способностью 1 метр и 8 метров при съемке с высоты 46 километров. С помощью двигательных установок станций проводились промежуточные коррекции траектории их полета к Луне, и обеспечивался переход на окололунную орбиту.

Астронавт Чарльз Конрад на Луне у станции «Сервейор-3»

Начальные эллиптические орбиты обычно имели высоты периселения и апоселения [2] соответственно 200 и 1850 километров. После нескольких суток подготовки к фотосъемке осуществлялось уменьшение высоты периселения до 50 километров. На каждом аппарате имелся запас пленки на 210 кадров. После экспозиции пленка обрабатывалась на борту, негатив считывался, и изображения передавались на Землю каждые 40 минут.

На «Лунар Орбитер-1» с помощью камеры с высоким разрешением были получены непригодные (размытые) фотографии. Камера умеренного разрешения функционировала нормально, и, таким образом, 75 % полетного задания было выполнено: сфотографированы возможные районы посадки корабля «Аполлон» общей площадью свыше 40 тысяч квадратных километров.

При полете «Лунар Орбитер-2» было получено 184 снимка тринадцати возможных мест посадки пилотируемых кораблей, остальные кадры охватывали прилегающие и отдаленные районы.

С помощью аппарата «Лунар Орбитер-3» было получено 182 снимка, после чего отказал двигатель лентопротяжного механизма. В число фотографий входили изображения десяти возможных районов посадки кораблей «Аполлон». На основании этих снимков производился уже не поиск, а выбор места посадки.

Этими исследованиями было завершено выполнение основной задачи программы. Исходя из этого «Лунар Орбитер-4» и «Лунар Орбитер-5» были запущены на приполярные орбиты с целью проведения фотосъемки остальных областей Луны, а также обзора неэкваториальных районов посадки для аппаратов по предполагаемой, но впоследствии отмененной программе «Пост-Аполлон». При полете «Лунар Орбитер-4» было получено лишь 163 снимка, а «Лунар Орбитер-5» – все 213 снимков. Фотографии охватили около 99 % лунной поверхности.

С помощью аппаратов серии «Лунар Орбитер» была также получена информация о микрометеоритной и радиационной обстановке, а слежение за их орбитами позволило составить подробную карту гравитационного поля Луны.

После того как «отлетали» «Сервейоры» и «Лунар Орбитеры», планировалось перейти к пилотируемым полетам к Луне. Но сразу сделать это не удалось.

Глава 32

Орбитальная станция MOL

Прежде чем продолжить рассказ о полетах к Луне, хочу коснуться другого аспекта пилотируемой космонавтики 1960-х годов. А именно вопроса создания орбитальных станций. В те годы они рассматривались, в основном, как боевые системы космического базирования.

Как и многое другое в американской космонавтике, первые проекты орбитальных станций основывались на идеях, сформулированных в 1940-1950-х годах немецкими конструкторами. Об этом неоднократно писал, например, Вернер фон Браун. В своих статьях он обосновывал необходимость строительства на околоземной орбите обитаемых станций, которые можно было бы использовать или как заатмосферную обсерваторию, или как ракетно-ядерную базу для нанесения внезапных ударов из космоса. Но потребовалось немало лет, прежде чем удалось преодолеть путь от мечтаний до конкретных работ в этом направлении.