„… Senovėje žmonės žvelgė į dangų, norėdami tarp žvaigždynų pamatyti savo herojų atvaizdus. Nuo to laiko daug kas pasikeitė: žmonės iš kūno ir kraujo tapo mūsų didvyriais. Kiti seka ir tikrai ras kelią namo. Jų paieškos nebus veltui. Tačiau šie žmonės buvo pirmieji ir liks pirmieji mūsų širdyse. Nuo šiol visi, kurie nenuleis akių nuo Veneros, prisimins, kad mažytis šio svetimo pasaulio kampelis amžinai priklauso žmonijai “.
- prezidento Baracko Obamos kalba, skirta 40 -osioms įgulos misijos išsiuntimo į Venerą metinėms, M. Canaveral, 2013 m. Spalio 31 d
Šiuo metu galite tik gūžtelėti pečiais ir nuoširdžiai prisipažinti, kad niekada nebuvo pilotuojamo skrydžio į Venerą. O pati „prezidento Obamos kalba“yra tik ištrauka iš paruoštos R. Nixono kalbos astronautų mirties, išsiųstų užkariauti mėnulį, mirties atveju (1969 m.). Tačiau gremėzdiškas pastatymas turi labai konkrečius pagrindimus. Štai kaip NASA matė tolesnius kosmoso tyrimų planus septintajame dešimtmetyje:
- 1973 m., Spalio 31 d. - paleista nešančioji programa „Saturn -V“su pilotuojama misija į Venerą;
- 1974 m., Kovo 3 d. - laivo praėjimas netoli „Ryto žvaigždės“;
- 1974 m., Gruodžio 1 d. - nusileidimo modulio su įgula grąžinimas į Žemę.
Dabar tai atrodo kaip mokslinė fantastika, tačiau tada, prieš pusę amžiaus, mokslininkai ir inžinieriai buvo pripildyti drąsiausių planų ir lūkesčių. Jų rankose yra galingiausia ir tobuliausia kosmoso užkariavimo technologija, sukurta pagal Mėnulio programą „Apollo“ir automatines Saulės sistemos tyrimo misijas.
Raketos „Saturn V“yra galingiausia visų laikų žmogaus sukurta paleidimo priemonė, kurios paleidimo masė viršija 2900 tonų. O į žemos žemės orbitą paleistos naudingos masės masė gali siekti 141 toną!
Įvertinkite raketos aukštį. 110 metrų - nuo 35 aukštų pastato!
Sunkus 3 vietų erdvėlaivis „Apollo“(komandų skyriaus svoris - 5500 … 5800 kg; aptarnavimo modulio svoris - iki 25 tonų, iš kurių 17 tonų buvo kuras). Būtent šis laivas turėjo būti panaudotas peržengti žemos žemės orbitą ir nuskristi iki artimiausio dangaus kūno - Mėnulio.
Viršutinė S-IVB pakopa (trečioji „Saturn-V LV“pakopa) su daugkartinio naudojimo varikliu, skirta paleisti „Apollo“erdvėlaivį į atskaitos orbitą aplink Žemę, o paskui į skrydžio kelią į Mėnulį. Viršutinėje pakopoje, sveriančioje 119,9 tonos, buvo 83 tonos skysto deguonies ir 229 000 litrų (16 tonų) skysto vandenilio - 475 sekundės kietos ugnies. Traukos jėga yra milijonas niutonų!
Didelio nuotolio kosminės komunikacijos sistemos, užtikrinančios patikimą duomenų priėmimą ir perdavimą iš erdvėlaivių šimtų milijonų kilometrų atstumu. Prijungimo prie kosmoso technologijų plėtra yra raktas į orbitinių stočių kūrimą ir sunkiai valdomų erdvėlaivių surinkimą skrydžiams į Saulės sistemos vidines ir išorines planetas. Naujų technologijų atsiradimas mikroelektronikos, medžiagų mokslo, chemijos, medicinos, robotikos, prietaisų ir kitose susijusiose srityse reiškė neišvengiamą neišvengiamą proveržį kosmoso tyrinėjimuose.
Žmogaus nusileidimas Mėnulyje nebuvo toli, bet kodėl nepasinaudojus turimomis technologijomis drąsesnėms ekspedicijoms? Pavyzdžiui - pilotuojamas Veneros skraidymas!
Jei pavyktų, mums - pirmą kartą per visą mūsų civilizacijos erą - pasisektų pamatyti tą tolimą, paslaptingą pasaulį šalia Ryto žvaigždės. Eikite 4000 km virš Veneros debesies ir ištirpinkite akinančioje saulės šviesoje kitoje planetos pusėje.
„Apollo“- erdvėlaivis S -IVB netoli Veneros
Jau grįždami astronautai susipažins su Merkurijumi - jie planetą pamatys iš 0,3 astronominių vienetų atstumo: 2 kartus arčiau nei stebėtojai iš Žemės.
1 metai ir 1 mėnuo atviroje erdvėje. Kelias yra pusės milijardo kilometrų ilgio.
Pirmosios tarpplanetinės ekspedicijos istorijoje įgyvendinimas buvo suplanuotas naudojant tik esamas technologijas ir pagal „Apollo“programą sukurtas raketų ir kosmoso technologijų pavyzdžius. Žinoma, tokiai sudėtingai ir ilgai trunkančiai misijai prireiktų nemažai nestandartinių sprendimų renkantis laivo išdėstymą.
Pavyzdžiui, S-IVB etapas, išdegus kurui, turėjo būti vėdinamas, o po to naudojamas kaip apgyvendintas skyrius (šlapias dirbtuves). Idėja astronautams degalų bakus paversti gyvenamosiomis patalpomis atrodė labai patraukli, ypač atsižvelgiant į tai, kad „kuras“reiškia vandenilį, deguonį ir jų „toksišką“H2O mišinį.
Pagrindinį „Apollo“erdvėlaivio variklį iš Mėnulio modulio nusileidimo stadijos turėjo pakeisti du skystuosius raketinius variklius. Esant tokiai pačiai jėgai, tai turėjo du svarbius privalumus. Pirma, variklių dubliavimas padidino visos sistemos patikimumą. Antra, trumpesni purkštukai palengvino adapterio tunelio, kurį vėliau astronautai naudotų naršydami tarp „Apollo“valdymo modulio ir gyvenamųjų patalpų S-IVB viduje, dizainą.
Trečias svarbus skirtumas tarp „Veneros erdvėlaivio“ir įprasto S-IVB-„Apollo“paketo yra susijęs su mažu „langu“, skirtu paleidimui atšaukti ir komandų aptarnavimo moduliui grąžinti į Žemę. Atsiradus gedimams viršutinėje pakopoje, laivo įgula turėjo keletą minučių įjungti stabdžių variklį („Apollo“erdvėlaivio varomąjį raketinį variklį) ir eiti atgal.
Erdvėlaivio „Apollo“išdėstymas kartu su viršutine S-IVB pakopa. Kairėje yra pagrindinis išvykimo etapas su supakuotu „mėnulio moduliu“. Dešinėje - „Veneros laivo“vaizdas įvairiais skrydžio etapais
Dėl to net PRIEŠ įsibėgėjimo į Venerą pradžią reikėjo atskirti ir iš naujo prijungti sistemą: „Apollo“atsiskyrė nuo S-IVB, „nukrito“virš galvos, o po to buvo prijungtas prie viršutinės pakopos iš komandų modulio šono. Tuo pačiu metu pagrindinis „Apollo“variklis buvo nukreiptas į išorę, skrydžio kryptimi. Nemalonus šios schemos bruožas buvo nestandartinis perkrovos poveikis astronautų kūnams. Kai buvo įjungtas S -IVB viršutinės pakopos variklis, astronautai skrido pažodžiui „akimis į kaktą“- perkrova, užuot spaudusi, priešingai, „ištraukė“juos iš savo vietų.
Suprantant, kokia sunki ir pavojinga yra tokia ekspedicija, buvo pasiūlyta pasiruošti skrydžiui į Venerą keliais etapais:
- bandomasis skrydis aplink „Apollo“erdvėlaivį su prikabintu masės ir dydžio modeliu S-IVB;
- vienerių metų pilotuojamas „Apollo- S-IVB“spiečiaus skrydis geostacionarioje orbitoje (35 786 km aukštyje virš Žemės paviršiaus).
Ir tik tada - Veneros pradžia.
Orbitinė stotis „Skylab“
Laikas bėgo, techninių problemų skaičius augo, kaip ir laikas joms išspręsti. „Mėnulio programa“smarkiai sugriovė NASA biudžetą. Šeši nusileidimai artimiausio dangaus kūno paviršiuje: prioritetas pasiektas - JAV ekonomika negalėjo traukti daugiau. 6 -ojo dešimtmečio kosminė euforija pasiekė savo loginę išvadą. Kongresas vis labiau mažino Nacionalinės aviacijos ir kosmoso agentūros studijoms skirtą biudžetą ir niekas net nenorėjo girdėti apie jokius grandiozinius pilotuojamus skrydžius į Venerą ir Marsą: automatinės tarpplanetinės stotys puikiai atliko kosmoso studijas.
Dėl to 1973 m. „Skylab“stotis buvo paleista į beveik Žemės orbitą, o ne „Apollo-S-IVB“grupę. Fantastiškas dizainas, daug metų prieš savo laiką - pakanka pasakyti, kad jo masė (77 tonos) ir gyvenamųjų skyrių tūris (352 kubiniai metrai) buvo 4 kartus didesni nei jo bendraamžių - sovietinės orbitinės Salyut stotys / Almaz serija …
Pagrindinė „SkyLab“paslaptis: ji buvo sukurta remiantis pačiu trečiuoju „Saturn-V“raketos S-IVB etapu. Tačiau, skirtingai nei laivas „Venus“, „Skylab“vidus niekada nebuvo naudojamas kaip kuro bakas. „Skylab“buvo nedelsiant paleistas į orbitą su visu moksliniu įrenginiu ir gyvybės palaikymo sistemomis. Laive buvo 2 000 svarų maisto ir 6 000 svarų vandens. Stalas padengtas, laikas priimti svečius!
Ir tada prasidėjo … Amerikiečiai susidūrė su tokia techninių problemų srove, kad stoties eksploatavimas pasirodė praktiškai neįmanomas. Maitinimo sistema buvo netinkama, sutriko šilumos balansas: temperatūra stoties viduje pakilo iki + 50 ° C. Norėdami ištaisyti situaciją, į „Skylab“buvo skubiai išsiųsta trijų astronautų ekspedicija. Per 28 dienas, praleistas avarinėje stotyje, jie atidarė įstrigusį saulės kolektorių skydelį, ant išorinio paviršiaus pritvirtino nuo karščio apsaugantį „skydą“, o paskui, naudodamiesi „Apollo“erdvėlaivio varikliais, nukreipė „Skylab“tokiu kampu, kad Saulės apšviestas korpuso paviršius turėjo minimalų plotą.
„Skylab“. Ant petnešų sumontuotas šilumos skydas yra aiškiai matomas
Stotis kažkaip buvo sutvarkyta, pradėjo veikti borto rentgeno ir ultravioletinių spindulių observatorija. Pasitelkus „Skylb“įrangą, buvo atrastos „skylės“saulės vainike, atlikta dešimtys biologinių, techninių ir astrofizinių eksperimentų. Be „remonto ir restauravimo brigados“, stotį aplankė dar dvi ekspedicijos - trunkančios 59 ir 84 dienas. Vėliau kaprizinga stotis buvo sukrėsta.
1979 m. Liepą, praėjus 5 metams po paskutinio žmogaus vizito, „Skylab“pateko į tankią atmosferą ir sugriuvo virš Indijos vandenyno. Dalis nuolaužų nukrito į Australijos teritoriją. Taigi paskutinio „Saturn-V“eros atstovo istorija baigėsi.
Sovietų TMK
Įdomu, kad panašus projektas buvo dirbamas ir mūsų šalyje: nuo septintojo dešimtmečio pradžios OKB-1 turi dvi darbo grupes, kurioms vadovauja G. Yu. Maksimovas ir K. P. Feoktistovas parengė sunkiojo tarpplanetinio erdvėlaivio (TMK) projektą, skirtą siųsti pilotuojamą ekspediciją į Venerą ir Marsą (dangaus kūnų tyrimas iš skrydžio trajektorijos nenusileidus ant jų paviršiaus). Skirtingai nuo jankų, kurie iš pradžių siekė visiškai suvienyti „Appolo“taikymo programos sistemas, Sovietų Sąjunga sukūrė visiškai naują sudėtingos struktūros laivą - atominę elektrinę ir elektrinius reaktyvinius (plazminius) variklius. Apskaičiuota erdvėlaivio išvykimo stadijos Žemės orbitoje masė turėjo būti 75 tonos. Vienintelis dalykas, kuris siejo TMK projektą su vietine „mėnulio programa“, buvo N-1 itin sunki nešančioji raketa. Pagrindinis visų programų, nuo kurių priklausė tolesnė mūsų sėkmė kosmose, elementas.
TMK -1 paleidimas į Marsą buvo suplanuotas 1971 m. Liepos 8 d. - Didžiosios konfrontacijos dienomis, kai Raudonoji planeta priartės prie Žemės kuo arčiau. Sugrįžimas į ekspediciją buvo suplanuotas 1974 m. Liepos 10 d.
Abi sovietinės TMK versijos turėjo sudėtingą įpurškimo į orbitą algoritmą - „lengvesnė“erdvėlaivio versija, kurią pasiūlė Maksimovo darbo grupė, numatė TMK nepilotuojamo modulio paleidimą į žemos žemės orbitą, po to nusileis trijų žmonių įgula. kosmonautai, pristatyti į kosmosą paprasta ir patikima „Sąjunga“. Feokistovo versija numatė dar sudėtingesnę schemą su keliais N-1 paleidimais ir vėliau erdvėlaivio surinkimu erdvėje.
Vykdant darbą su TMK, buvo atliktas didžiulis tyrimų kompleksas, skirtas sukurti gyvybės palaikymo sistemas uždaram ciklui ir deguonies regeneracijai, aptariami įgulos radiacijos apsaugos nuo saulės spindulių ir galaktikos spindulių klausimai. Daug dėmesio buvo skirta psichologinėms žmogaus buvimo uždaroje erdvėje problemoms. Ypač sunki raketa, branduolinių jėgainių naudojimas kosmose, naujausi (tuo metu) plazminiai varikliai, tarpplanetiniai ryšiai, kelių tonų laivų dalių prijungimo prie doko ir atjungimo algoritmai arti žemės orbitos-TMK pasirodė prieš savo kūrėjus itin sudėtingos techninės sistemos pavidalu, praktiškai neįmanoma įgyvendinti 1960 -ųjų technologijų pagalba.
Sunkiojo tarpplanetinio erdvėlaivio koncepcinis dizainas buvo užšaldytas po daugybės nesėkmingų „Mėnulio“N-1 paleidimų. Ateityje buvo nuspręsta atsisakyti TMK plėtros orbitinių stočių ir kitų realesnių projektų naudai.
Ir laimė buvo taip arti …
Nepaisant visų būtinų technologijų ir visų paprastų skrydžių į artimiausius dangaus kūnus paprastumo, septintajame dešimtmetyje šlovingiems kosmoso užkariautojams nepavyko skraidyti Venera ir Marsas.
Teoriškai viskas buvo gana gerai: mūsų mokslas ir pramonė galėjo atkurti beveik bet kokį sunkaus tarpplanetinio laivo elementą ir netgi paleisti juos į kosmosą. Tačiau praktiškai sovietų raketų ir kosmoso pramonės specialistai, kaip ir jų kolegos amerikiečiai, susidūrė su tokiu milžinišku neišsprendžiamų problemų skaičiumi, kad TMK projektas daugelį metų buvo palaidotas „po antrašte“.
Pagrindinis klausimas kuriant tarpplanetinius erdvėlaivius, kaip ir dabar, buvo tokios sistemos PATIKIMUMAS. Ir dėl to buvo problemų …
Net ir šiandien, esant dabartiniam mikroelektronikos, elektrinių reaktyvinių variklių ir kitų aukštųjų technologijų išsivystymo lygiui, pilotuojamos ekspedicijos siuntimas į Raudonąją planetą atrodo bent jau rizikinga, sunkiai įgyvendinama ir, svarbiausia, pernelyg brangi tokio projekto misija. būti vykdomi realybėje. Net jei atsisakoma bandymo nusileisti Raudonosios planetos paviršiuje, ilgalaikis žmogaus buvimas ankštose erdvėlaivio skyriuose kartu su poreikiu atgaivinti itin sunkias nešančias raketas verčia šiuolaikinius specialistus piešti nedviprasmiška išvada: esant esamam technologijų lygiui, pilotuojamos misijos į artimiausias „antžeminės grupės“planetas yra praktiškai neįmanomos.
Atstumas! Viskas apie didžiulius atstumus ir laiką, kurį reikia juos įveikti.
Tikras proveržis įvyks tik tada, kai bus išrasti varikliai, turintys didelę trauką ir ne mažiau didelį specifinį impulsą, kurie užtikrins laivo pagreitį iki šimtų km / s greičio per trumpą laiką. Didelis skrydžio greitis automatiškai pašalins visas problemas, susijusias su sudėtingomis gyvybės palaikymo sistemomis ir ilgalaike ekspedicijos buvimu erdvės platybėse.
„Apollo“komandų ir paslaugų modulis
