6.5. «Аполлон-9». Путешествие вокруг Земли

С января 1968 по январь 1969 г. США и СССР произвели 11 запусков новых кораблей: 6 беспилотных («Аполлон-5», «-6», «Зонд-4…6», «Союз-2») и 5 пилотируемых («Аполлон-7, -8», «Союз-3, -5»). Спустя два месяца готовились стартовать на околоземную орбиту «главные смотрины» лунной программы США — полный комплекс посадочной миссии, «Аполлон-9». Полет планировался на 3-13 марта 1969 г., 151 оборот вокруг Земли. Предусматривались комплексные летные испытания пилотируемого LM на геоцентрической орбите с максимально возможным приближением к режимам работы и условиям полета с высадкой астронавтов на Луну. Главные операции:

— перестроение отсеков: отделение CSM от третьей ступени PH, поворот на 180° и стыковка с LM;

Рис. 6.9. Экипаж «Аполлона-9»: Дж. Макдивитт, Д. Скотт и Р. Швейкарт (слева направо).

— выход астронавтов в открытый космос (EVA — extra?vehicular activity) с имитацией аварийного перехода из LM в СМ; испытание скафандра EV (extra?vehicular, внекорабельный) для работы на поверхности Луны с автономной ранцевой СЖО;

— расстыковка LM и CSM, автономный полет LM с удалением от CSM на 175 км, разделение ВС и ПС, встреча и стыковка ВС с CSM.

Экипаж: Джеймс Макдивитт — командир, 40 лет, Мичиганский университет, полковник ВВС, в отряде астронавтов с 1962 г., полет на «Джемини-4»; Дэйвид Скотт — пилот CSM, 37 лет, образование высшее летное и геологическое, полковник, в отряде астронавтов с 1963 г., полет на «Джемини-8»; Рассел Швейкарт — пилот LM, 34 года, гражданский, в отряде астронавтов с 1963, докторская степень по астронавтике, опыта космических полетов не имеет.

«Аполлон-9» был запущен 3 марта 1969 г. в 16 час 00 мин по Гринвичу. Через 2,5 часа после выхода на орбиту CSM отделился от третьей ступени ракеты, Скотт мягко отвел корабль, четыре створки переходника отстрелились, обнажив LM на вершине третьей ступени. Отойдя на 15 м, CSM начал разворот на 180°; это удалось не сразу, и в течение 15 минут астронавты совершали групповой полет со ступенью, фотографируя LM.

Рис. 6.10. Компоновка корабля «Аполлон».

То, что маневр по стыковке и извлечению LM проводился вручную пилотом СМ, показывало: главная ставка в программе «Аполлон» сделана на мастерство астронавтов, на их умение управлять лунным кораблем. Скотт был отличным пилотом: он медленно повернул CSM, наводя стыковочный узел (СУ) корабля на стыковочный конус LM, и точно совместил их. «Есть захват!» Двенадцать автоматических замков громко защелкнулись. «Есть жесткая стыковка», — подтвердил Скотт.

В переходе — лазе между лунным и командным модулями выровнялось давление кислорода, Скотт открыл верхний люк и пролез в лаз — убедиться в правильности срабатывания СУ. Следующий шаг — изъятие LM из его «гаража». Соединив электрические цепи LM и CSM, Скотт привел в действие расцепляющий механизм на третьей ступени, пружины мягко оттолкнули ворабль, а двигатели ориентации отвели его на безопасное расстояние. Третья ступень ракеты была теперь только помехой; двигателями ориентации отвели ее от корабля на расстояние около 700 м и включили ее ЖРД для выжигания остатков топлива. «Она как яркая звезда, исчезающая вдали», — заметил Скотт.

Включив маршевый двигатель на 5 с, увеличили высоту апогея космического корабля до 232 км. При этом проверялась устойчивость СУ к вибрации.

Рис. 6.11. Размещение корабля «Аполлон» в головной части PH.

Астронавты перевели бортовые системы в режим экономии электричества и стали отдыхать. Макдивитт спал 2 часа, Скотт — 6, Швейкарт — 7.

Разбудил астронавтов ЦУП. Включением маршевого ЖРД на 65 с перевели КК на орбиту с апогеем 351 км.

В этом включении испытывались прочность СУ и способность системы стабилизации гасить возмущения в механизмах управления ЖРД CSM. Продолжая испытание СУ и ручной системы управления вектором тяги маршевого ЖРД, включили его еще на 282 с и перешли на орбиту с апогеем 503 км.

К концу вторых суток должен был начаться демонтаж СУ, чтобы открыть астронавтам проход в LM, но произошла задержка в связи с недомоганием Швейкарта. Опасность была в том, что если астронавта стошнит в скафандре, то он почти неминуемо погибнет. Через час Швейкарт почувствовал себя лучше и начал переход из СМ в LM. При наземных тренировках переход занимал около 10 минут, в реальных условиях Швейкарту потребовалось 90 минут.

Макдивитт присоединился к Швейкарту, они включили источники питания LM, проверили основные переключатели и индикаторы, шланги подачи кислорода из бортовых запасов LM, установили шторки на окнах и расправили опоры посадочного шасси. Затем они провели первый 7–минутный телерепортаж, показав кабину ВС LM и друг друга; качество изображения было удовлетворительным. Потом испытали в работе двигатель посадочной ступени (ПС) LM. Вибрация вызвала отслоение облицовки теплозащитного покрытия в некоторых местах LM. Обесточив бортовые системы LM, Макдивитт и Швейкарт вернулись в СМ.

Рис. 6.13. Последняя ступень ракеты «Сатурн-5» с кораблем «Аполлон». Слева: в верхней части виден командно — служебный модуль, а лунный модуль скрыт корпусом ракеты. Справа: створки переходника отстрелились, освободив CSM и обнажив LM.

Рис. 6.12. Ракета «Сатурн-5» в стратосфере, на высоте 63 км, за несколько секунд до отстыковки первой ступени (середина 3–й минуты полета). Фото сделано с борта самолета длиннофокусным объективом.

На 4–е сутки полета был запланирован выход Швей- карта из LM в открытый космос. Но поскольку накануне у него дважды были приступы рвоты, Макдивитт принял решение отказаться от полного выхода с переходом по корпусу КК в СМ, а ограничиться разгерметизацией LM, открытием люка и выходом Швейкарта на площадку LM для испытания автономной ранцевой СЖО PLSS. Швейкарт и Макдивитт перешли через лаз в LM. Швейкарт надел PLSS, все закрыли свои скафандры, СМ и ВС были разгерметизированы. У обеих кабин открыли люки. Через 2 минуты Швейкарт надел на шлем рамку с защитными козырьками и прикрепил 8–метровый фал, еще через 2 минуты начал выбираться из люка ногами вперед.

Он стоял на площадке перед люком, укрепив ноги в фиксаторах. Когда пролетали над Тихим океаном, он посмотрел вниз и воскликнул: «Парни, вот это вид!» Скотт через открытый люк СМ фотографировал Швейкарта, а тот фотографировал CSM и Скотта, высунувшегося из люка.

Рис. 6.14. «Вот это вид!» Дэйвид Скотт в обрезе люка командного модуля «Аполлона-9». Фото Рассела Швейкарта.

Макдивитт передал кинокамеру Швейкарту, а фотокамеру за привязной фал втянул в кабину. Швейкарт докладывал, что чувствует себя хорошо, что скафандр очень комфортен и он не испытывает никаких затруднений. Радиосистема PLSS обеспечивала уверенную связь Швейкарта с Землей (для ретрансляции использовалась радиосистема CSM). По приказанию Макдивитта Швейкарт начал возвращение в LM. Ровно через час после разгерметизации люки были были закрыты и давление в кабинах восстановлено. Испытание скафандра EV и ранцевой системы PLSS прошло успешно.

На 5–е сутки полета был намечен самый важный и рискованный эксперимент — автономный полет LM.

Рис. 6.15. Р. Швейкарт испытывает лунный скафандр с системой жизнеобеспечения на внешней поверхности лунного модуля «Аполлона-9».

Швейкарт и Макдивитт перешли в LM и через пару часов, расстыковавшись с CSM, отошли от него на 15 м. Затем каждый из аппаратов начал медленно поворачиваться, чтобы с соседнего можно было произвести его визуальный осмотр и фотографирование с различных сторон. После этого CSM перешел на орбиту с удалением от LM на 4–5 км. Макдивитт ориентировал LM так, чтобы CSM постоянно находился в пределах видимости, а Швейкарт с помощью бортового радиолокатора, обеспечивающего встречу на орбите, определял дальность до CSM и его радиальную скорость. Швейкарт установил гиро- стабилизированную платформу основной системы наведения LM и ввел уточненные данные в аварийную систему наведения, которую предстояло испытать.

Рис. 6.16. Лунный модуль с раскрытыми опорами напоминал паука.

Включив ЖРД ПС, стали менять тягу в пределах 10–40 % от полной (4,4 т); при тяге в 20 % от полной Швейкарт отметил сильную вибрацию. LM перешел на орбиту с апогеем 253 км. «Не потеряй наши следы, Дэйв», — в шутку попрощался командир. Скотт должен был все время держать CSM готовым для «зеркального отображения» маневра LM, чтобы немедленно двинуться к лунному модулю, если его управление откажет.

Корабли расходились, превращаясь друг для друга в крохотные звездочки. Когда «паук» удалился от CSM на 89 км, провели испытание радиолокатора, обеспечивающего посадку на Луну. Скотт в это время производил измерения с помощью секстанта CSM. Спустя 3 часа после расстыковки Макдивитт во второй раз включил ЖРД ПС и перевел «паука» на почти круговую орбиту на 20 км выше орбиты CSM. После почти 4 часов автономного полета взрыв пиропатронов разделил взлетную и посадочную ступени LM. Через некоторое время заработал основной двигатель ВС и началось его сближение с CSM. Маленькая звездочка в окне Скотта снова медленно превратилась в «золотого комара», затем в «муху», и наконец очертания LM — уже без «паучьих ног» — стали узнаваемы. Макдивитт включил проблесковый маячок и услышал в наушниках голос Скотта: «Ребята, вы самое значительное, дружелюбное и забавное зрелище, которое я когда?либо видел. Только вы опять перевернулись вниз головой!» «Вот и я только что подумал, что кто?то из нас не так повернулся, — ответил Макдивитт. — Парень, ты все время очень странно висишь».

Рис. 6.17. Взлетная ступень LM приближается к командному модулю. «Ребята, вы опять летите вниз головой!»

Началась операция причаливания. Солнечный свет, падавший на окно LM, мешал Макдивитту ориентироваться: «Дэйв, я не вижу. Дай мне подойти немного поближе». Скотт: «Продолжай приближаться по чуть — чуть… Немного вперед и вправо…» Когда щелчки электрозамков возвестили о благополучной стыковке, Макдивитт облегченно вздохнул: «Давно я не слыхал такого приятного звука». Стыковка завершилась. Макдивитт чувствовал себя «как выжатый лимон». Хьюстон посоветовал ему отдохнуть, но он радировал в ответ: «Если я сделаю перерыв, то засну на три дня!»

Перед тем как покинуть LM, астронавты привели бортовые системы в такое состояние, чтобы можно было по команде из CSM включить ЖРД ВС. Отделили CSM от ВС и с помощью двигателей ориентации отвели его на 1,5 км. Затем включали двигатель ВС и перевели ее на орбиту с апогеем 7000 км. По завершении испытания ВС в ЦУПе было объявлено, что выполнено 97 % задач, запланированных на полет. В течение последних 5 суток астронавты продолжали испытания бортовых систем, фотографирование, наблюдения наземных ориентиров, проводили эксперименты по связи. 13 марта СМ приводнился.

Успешный полет «Аполлона-9» стал рубиконом программы: аэрокосмическая промышленность США создала комплекс для пилотируемого полета на Луну. Американцы почувствовали, что теперь они соревнуются только с собой и отступать им некуда — «мосты сожжены».