Salus populi suprema lex (988) (don_katalan) wrote,
Salus populi suprema lex (988)
don_katalan

Category:

Аполлон-16: Первая посадка в горной местности

«Аполло́н-16» (англ. Apollo 16) — десятый пилотируемый полёт в рамках программы «Аполлон», состоявшийся 16—27 апреля 1972 года. Пятая высадка людей на Луну (21 апреля). Первая посадка в горной местности, на плоскогорье неподалёку от кратера Декарт. Это была вторая, после «Аполлона-15», Джей-миссия (англ. J-mission) с акцентом на научные исследования. В распоряжении астронавтов (как и у экипажа предыдущей экспедиции) был лунный автомобиль, «Лунный Ровер №2».



Посадка на Луну едва не была отменена из-за возникших неполадок в резервной системе управления вектором тяги основного двигателя командно-служебного модуля. После тщательного анализа специалистами на Земле сложившейся ситуации и возможных последствий разрешение на посадку было дано с 6-часовой задержкой.
Командир экипажа Джон Янг и пилот лунного модуля Чарльз Дьюк провели на Луне почти трое суток — 71 час.Они совершили три поездки на «Лунном Ровере», общей протяжённостью 26,9 километра. Три выхода на поверхность Луны продолжались в общей сложности 20 часов 14 минут. Было собрано и доставлено на Землю 95,7 килограмма образцов лунной породы. В ходе этой экспедиции был установлен рекорд скорости передвижения по Луне на лунном автомобиле — 18 км/ч

Экипаж


Состав экипажей был официально объявлен 3 марта 1971 года, сразу после окончания трёхнедельного карантина для возвратившихся на Землю 9 февраля астронавтов «Аполлона-14» и более чем за год до намеченного старта «Аполлон-16»[1].
Джон Янг — командир (4-й полёт)
Томас Маттингли — пилот командного модуля (1-й полёт)
Чарльз Дьюк — пилот лунного модуля (1-й полёт)
На момент полёта командир «Аполлона-16» Джон Янг был одним из самых опытных в отряде астронавтов США. Для него это был четвёртый космический полёт и второй полёт к Луне. Первый раз он летал в космос в 1965 году в качестве пилота космического корабля «Джемини-3»[2]. Второй раз в 1966 году — командиром «Джемини-10»[3]. Свой третий полёт и в то же время первый полёт к Луне он совершил в мае 1969 года в качестве пилота командного модуля «Аполлона-10»[4]. В 1970 году Янг был дублёром Джеймса Ловелла, командира «Аполлона-13»[5].
Для Томаса (Кена) Маттингли это был первый полёт в космос. Он готовился к полёту «Аполлона-13» в качестве пилота командного модуля основного экипажа, но за три дня до старта был заменён дублёром из-за опасений, что заболеет краснухой, которую ему мог передать Чарльз Дьюк. Последний готовился к полёту «Аполлон-13» как дублёр пилота лунного модуля[5]. Астронавты «Аполлона-13» из-за аварии не смогли совершить посадку на Луну, а Маттингли не заболел краснухой. По иронии судьбы в первый полёт Маттингли и Дьюк отправились вместе.
Для Чарльза Дьюка полёт тоже был первым. 20 июля 1969 года он был оператором связи (англ. CapCom – Capsule Communicator) во время исторической высадки на Луну экипажа «Аполлона-11» Нила Армстронга и Эдвина Олдрина[6].
...

Проблемы перед посадкой


Утром пятого дня полёта ЦУП в Хьюстоне рекомендовал экипажу попить апельсинового сока из-за слегка пониженного уровня калия в организмах астронавтов и поесть поплотнее, потому что день обещал стать напряжённым. После завтрака, на 10-м витке, астронавты надели скафандры, Янг и Дьюк перешли в лунный модуль и начали готовить его к отстыковке и посадке. Они опережали полётный план на 40 минут. Опоры посадочной ступени лунного модуля были приведены в рабочее состояние (до этого они были сложены)[36]. При проверке систем связи лунного модуля возникла проблема. Управляемая (поворачиваемая) коротковолновая антенна высокого усиления не поворачивалась вокруг вертикальной оси, то есть не работала в режиме рыскания. Астронавты слышали ЦУП хорошо, но в Хьюстоне принимали слабый радиосигнал и с большими помехами. В результате оказалось невозможным передать навигационные данные по радио и напрямую закачать их в компьютер «Ориона». Оператору связи в Хьюстоне пришлось диктовать длинный ряд цифр, а астронавтам записывать их и вручную вводить в компьютер (во время посадки должны были быть доступны большие антенны станции дальней космической связи в Голдстоуне в Калифорнии, что давало возможность использовать ненаправленные антенны лунного модуля). Далее тестирование системы ориентации лунного модуля, состоявшей из двух дублировавших друг друга контуров, выявило опасное повышение давления в одном из них. Имея в виду обе проблемы, Янг заметил, что это худший переплёт из всех, в которые он попадал. По совету с Земли астронавты понизили давление, перекачав часть топлива в топливный бак взлётной ступени, и затем успешно произвели пробное включение двигателей системы ориентации. Перед тем, как ещё состыкованные «Каспер» и «Орион» скрылись за лунным диском, завершая 11-й виток, астронавтам было дано разрешение на расстыковку. Тем временем у Чарльза Дьюка начал подтекать клапан трубочки, соединённой с ёмкостью с жидкостью для питья. Она крепилась изнутри к шейному кольцу скафандра и на этот раз была наполнена апельсиновым соком. Дьюк не мог дотянуться и слизнуть капельки языком и был вынужден наблюдать, как они летают перед глазами, садятся на нос, загрязняют стекло гермошлема. Постепенно в соке вымокли волосы астронавта. Расстыковка состоялась в начале 12-го витка, в 96 часов 13 минут 31 секунду полётного времени. После этого Янг и Дьюк сняли гермошлемы и перчатки
На 12-м витке, во время пролёта над видимой стороной Луны Маттингли готовил командно-служебный модуль «Каспер» к переводу на круговую орбиту с помощью включения основного двигателя, а Янг и Дьюк на борту «Ориона» продолжили подготовку к посадке, которая должна была состояться на следующем, 13-м витке. Однако, когда корабли в очередной раз показались из-за восточного края диска Луны и вошли в зону радиовидимости, астронавты доложили, что двигатель «Каспера» не был включён. Маттингли сообщил о неполадках в резервной системе управления отклонением основного двигателя на кардане (системе управления вектором тяги). Включение электромоторов кардана резервной системы приводило к сильной вибрации всего корабля. При этом стрелка одного из индикаторов колебалась. Это означало, что двигатель не зафиксировался в карданном подвесе и качается относительно оси рыскания. Всего за неделю до старта «Аполлона-16» полётные правила были изменены. Теперь они гласили, что для включения маршевого двигателя должны быть исправны обе системы управления, и основная, и резервная. Посадка была отложена и вообще оказалась под вопросом. До тех пор, пока лунный модуль ещё не сел на Луну и не израсходовал топливо, он мог сыграть роль спасательной шлюпки, как было с «Аполлоном-13». После посадки, в случае отказа маршевого двигателя командно-служебного модуля, возвращение на Землю стало бы невозможным. У Центра управления полётами в запасе было пять витков (10 часов) для принятия решения о возможности посадки или о немедленном возвращении на Землю (после пяти витков плоскости орбит кораблей сместились бы слишком далеко в сторону от запланированного района прилунения)[39]. Кораблям, уже удалившимся более чем на 2 км друг от друга, был отдан приказ снова сблизиться до расстояния 150 м и продолжать полёт строем. Десятки специалистов в ЦУПе, а также на заводе корпорации North American Rockwell в Дауни (Калифорния), где производились командно-служебные модули, и в Массачусетском технологическом институте занялись поиском выхода из критической ситуации. Проведённые на Земле испытания на аналогичных двигательных установках, их анализ и расчёты показали, что, скорее всего, произошёл обрыв электрической цепи в контуре обратной связи системы управления сервоприводами отклонения двигателя на кардане. В результате был сделан вывод, что основной двигатель «Каспера» можно использовать, а посадку не отменять. К большому облегчению всего экипажа, управляемый спуск решено было начать на 16-м витке, на 5 часов 42 минуты позже, чем было по плану. Из-за этой задержки торможение и спуск с орбиты должны были начаться на самой большой высоте по сравнению со всеми предшествовавшими миссиями — 20,1 км — и в точке, лежащей на 4,8 км южнее первоначально запланированной трассы орбиты. Это означало, что на зависание у поверхности Луны на завершающей стадии посадки останется меньше времени, поскольку дополнительное топливо придётся потратить на отрезке торможения для перемещения «Ориона» к северу. К тому же во время ожидания разрешения на посадку в топливных баках лунного модуля вновь до опасного предела возросло давление, и Янгу и Дьюку пришлось включать двигатели системы ориентации, чтобы его понизить, израсходовав немного топлива.
...
Когда до лунной поверхности оставалось около 90 метров, Янг перешёл на ручное управление, вскоре повернул корабль вправо и тоже увидел тень. Это позволило лучше оценивать расстояние до поверхности, скорость снижения и размеры кратеров. С этого момента командир смотрел только в иллюминатор, а Дьюк диктовал показания приборов. Янг поддерживал очень медленное перемещение лунного модуля вперёд и гасил вертикальную скорость. Она быстро была уменьшена с 3,35 м/с до 1,5 м/с. Первые следы пыли появились на высоте около 25 м. Дальше её становилось всё больше, но, несмотря на это, кратеры и валуны на поверхности были всё равно видны. Перед самой посадкой Янгу пришлось облететь небольшой кратер диаметром 15 м. На высоте около 6 м он перевёл «Орион» в режим зависания и переместил его вперёд и вправо, после чего выровнял и начал сажать. Двигатель был выключен примерно через 1 секунду после сигнала «контакт». Около метра лунный модуль падал со скоростью примерно 0,5 м/с. В 104 часа 29 минут 35 секунд полётного времени (02:23:35 UTC 21 апреля) он встал на грунт с наклоном 2,5° назад в 210 м к северу и в 60 м к западу от расчётной точки. Янг доложил в ЦУП: «Нам не придётся далеко ходить за камнями, Хьюстон, мы среди них». «Орион» оказался на ровной площадке. Если бы он сел со смещением на 25 м в любую сторону от этого места, он оказался бы на склоне крутизной 10°. Задняя опора посадочной ступени лунного модуля встала всего в трёх метрах от кромки кратера, который астронавты перелетели

После посадки


Сразу после посадки астронавты привели взлётную ступень «Ориона» в полную готовность к экстренному взлёту с Луны на случай, если лунный модуль получил какие-либо повреждения. Специалисты в Хьюстоне тем временем проверяли поступавшую от всех систем телеметрическую информацию. Окончательное разрешение остаться на Луне ЦУП дал примерно через 13 минут после посадки. Затем были приняты меры по снижению потребления электроэнергии. Шестичасовое опоздание с посадкой привело к расходованию дополнительных 200 ампер-часов (суммарная ёмкость пяти батарей электропитания посадочной ступени лунного модуля составляла около 2025 ампер-часов). Были отключены: неисправная антенна высокого усиления, дисплей компьютера и таймер полётного времени. У астронавтов остались только наручные часы, которые показывали Центральноамериканское время (местное время Хьюстона), но не полётное время, по которому был расписан весь полётный план.
Задержка с посадкой потребовала корректировки планов и графика миссии. ЦУП сообщил Янгу и Дьюку, что вместо выхода на поверхность, который планировался сразу после прилунения, им надлежит готовиться ко сну. Для астронавтов это не стало неожиданностью. Они сами первыми предложили такой вариант, когда ещё находились на орбите в ожидании (правда, тогда они были почти уверены, что посадку вообще отменят, а полёт прервут). Что касается первой прогулки, то больших изменений Хьюстон не планировал. Из-за режима энергосбережения решено было только не включать телекамеру лунного модуля, когда астронавты будут спускаться на поверхность и выгружать «Лунный Ровер». Трансляция должна была начаться после того, как будут развёрнуты антенны и включена телекамера луномобиля.
...

Выгрузка «Ровера»


Первоочередной задачей астронавтов была выгрузка «Лунного Ровера». Всё прошло нормально, но пробная поездка показала, что стрелки индикаторов ампер-часов и напряжения батареи № 2 лежали на нуле и не работал рулевой привод задних колёс. На послеполётном опросе Янг говорил, что заднее рулевое управление его не очень беспокоило. Он его и не планировал использовать. А если бы из строя вышли и переднее, и заднее рулевое управление, план был таким: ехать по прямой пока это возможно, а потом менять направление, вручную поворачивая «Ровер». И так столько раз, сколько потребуется. Всё равно это было лучше, чем идти пешком...
...

Первая поездка на «Ровере»


Примерно через четыре часа после начала первого выхода на поверхность Луны астронавты отправились в первую поездку на «Ровере». Им предстояло ехать прямо на запад (в противоположную от солнца сторону), к кратеру Плам (англ. Plum) диаметром около 40 метров, расположенному на кромке кратера Флэг (англ. Flag), 290 метров в поперечнике. На послеполётном опросе Янг рассказывал, что ехать на запад, по солнцу, было очень сложно. Все детали рельефа в этом направлении были размыты. Большие камни и валуны были видны, но кратеры и ступеньки совершенно неразличимы. И он боялся ехать быстрее 4—5 км/ч

Достижения и рекорды миссии


«Аполлон-16» доставил самый большой (на тот момент) полезный груз на окололунную орбиту — 34 518 кг. На лунную поверхность были впервые доставлены: детектор космических лучей и ультрафиолетовая фотокамера. До полёта «Аполлона-17» миссии «Аполлон-16» принадлежали рекорды самого продолжительного пребывания на лунной поверхности (71 час 2 минуты), наибольшей продолжительности лунных ВКД (20 часов 14 минут) и наибольшей массы собранных и доставленных на Землю образцов лунной породы (95,7 кг). Кроме того, астронавты привезли на Землю 3793,5 м фото- и киноплёнки, отснятой на Луне и окололунной орбите.


Пост спочатку надрукований тут: https://don-katalan.dreamwidth.org/1965016.html.
Tags: история, космос, сша
Subscribe
promo don_katalan december 29, 2014 14:39 113
Buy for 50 tokens
Расшифровка секретного плана адмиистративно-территориального устройства России после ее распада От гуляющих по сети различных вариантов "государственного" устройства будущего российских территорий отличается наличием территорий в совместном управлении, возвратом исторических территорий…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments