Аполлон

«Аполлон» — это серия американских трёхместных космических кораблей, использовавшаяся для полётов к Луне, включая высадку человека на её поверхность, а также для других задач в рамках одноимённой космической программы Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). Программа «Аполлон» (англ. Apollo program) действовала с 1961 по 1972 год и стала ответом США на советскую космическую программу в период холодной войны.

История

Предпосылки и начало программы

Программа «Аполлон» была учреждена 25 мая 1961 года президентом США Джоном Кеннеди, который поставил цель до конца десятилетия высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Землю. Предшествовавшие ей проекты «Меркурий» (одноместный корабль) и «Джемини» (двухместный) позволили отработать технологии маневрирования на орбите, стыковки и длительного пребывания в космосе.

На начальном этапе рассматривались две концепции полёта к Луне: прямой перелёт (прямая посадка большой ракетой) и схема с выходом на окололунную орбиту (Lunar Orbit Rendezvous). Выбрана была схема, при которой на Луну садится не весь корабль, а только его лунный модуль (LM), а командный модуль (CM) остаётся на орбите.

Основные этапы

Программа включала 15 пилотируемых полётов, из которых шесть завершились высадкой на Луну (с 1969 по 1972 год). Первый пилотируемый полёт «Аполлона» (Apollo 7) состоялся в октябре 1968 года — он не включал лунный модуль и проходил на околоземной орбите. Миссия Apollo 8 (декабрь 1968) стала первым пилотируемым полётом вокруг Луны, а Apollo 11 (июль 1969) — первой высадкой. Авария на Apollo 13 (апрель 1970) стала примером успешного спасения экипажа после взрыва кислородного баллона на борту. Программа была свёрнута после миссии Apollo 17 (декабрь 1972) из-за сокращения бюджета и смещения приоритетов на программу «Спейс Шаттл».

Закрытие программы

Последние полёты по программе «Аполлон» состоялись в 1972 году, однако в 1973–1974 годах корабли серии использовались для доставки экипажей на орбитальную станцию «Скайлэб» (три миссии). В 1975 году в рамках советско-американской программы «Союз — Аполлон» корабль «Аполлон» состыковался с советским «Союзом-19». Всего за время программы было построено 18 пилотируемых кораблей и несколько беспилотных.

Конструкция и устройство

Космический корабль «Аполлон» состоял из двух основных отсеков: командного модуля и лунного модуля. Кроме того, в состав входили служебный модуль и адаптер лунного модуля.

Командный модуль (CM)

Командный модуль представлял собой коническую капсулу массой около 5,5 тонн, в которой размещались три члена экипажа. Внутренний объём — около 6 м³. Модуль имел теплозащитный экран для входа в атмосферу Земли. Система управления, навигации и жизнеобеспечения была сосредоточена в этом отсеке. После завершения полёта командный модуль отстыковывался и возвращался на Землю, приводняясь в океане.

Служебный модуль (SM)

Служебный модуль цилиндрической формы крепился к корме командного. Он содержал основные двигатели (включая двигатель ориентации и маршевый двигатель), баки с топливом (гидразин и тетраоксид азота), кислородные баллоны и систему электропитания (водородно-кислородные топливные элементы). Общая длина связки CM+SM составляла около 11 метров, масса — примерно 30 тонн при старте. Служебный модуль сбрасывался перед входом командного модуля в атмосферу.

Лунный модуль (LM)

Лунный модуль — двухступенчатый аппарат массой около 15 тонн (полностью заправленный), предназначенный для посадки на Луну и взлёта с неё. Он состоял из посадочной ступени (с двигателями, опорами, научным оборудованием) и взлётной ступени (с герметичной кабиной для двух астронавтов, двигателем и системой стыковки). LM не имел теплозащиты и не мог возвращаться на Землю — для этого использовался командный модуль. Первый полёт LM в беспилотном режиме (Apollo 5) прошёл в январе 1968 года, пилотируемый — на Apollo 9 (март 1969).

Системы и оборудование

Корабль оснащался инерциальной навигационной системой, гироскопами, компьютерами (включая Apollo Guidance Computer — AGC), радиосвязью (S-диапазон), телевизионными камерами, лазерными отражателями и научными приборами. Система жизнеобеспечения обеспечивала регенерацию кислорода и удаление углекислого газа. Электричество вырабатывали топливные элементы, а также аккумуляторные батареи.

Полёты и достижения

Первая высадка на Луну (Apollo 11)

20 июля 1969 года астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин на лунном модуле «Орёл» совершили посадку в Море Спокойствия. Армстронг стал первым человеком, ступившим на Луну, произнеся фразу: «Это маленький шаг для человека, но гигантский скачок для человечества». Астронавты провели на поверхности около двух часов, установили сейсмометр и лазерный отражатель, собрали 21,5 кг образцов пород и лунного грунта, а затем взлетели и состыковались с командным модулем, где их ждал Майкл Коллинз.

Другие миссии

• Apollo 12 (ноябрь 1969) — вторая высадка, прилунение в 200 метрах от автоматической станции Surveyor 3, которую астронавты демонтировали частично.
• Apollo 13 (апрель 1970) — аварийный полёт: взрыв кислородного бака в служебном модуле вынудил отменить высадку и вернуть экипаж Земле, используя лунный модуль как спасательный аппарат.
• Apollo 14 (февраль 1971) — третья высадка (в районе кратера Фра Мауро), начало систематических геологических исследований.
• Apollo 15 (июль 1971) — первая миссия с использованием лунного автомобиля (Lunar Roving Vehicle), более продолжительное пребывание на поверхности (67 часов).
• Apollo 16 (апрель 1972) — четвёртая высадка, работы в нагорье, сбор 95 кг образцов.
• Apollo 17 (декабрь 1972) — последняя и самая продолжительная высадка (75 часов на поверхности, самый тяжёлый груз образцов — 111 кг). Экипаж впервые включал профессионального геолога Харрисона Шмитта.

Статистика

Из 15 пилотируемых полётов «Аполлонов» 11 закончились без аварий, одна миссия была прервана (Apollo 13), одна — частично неудачна (Apollo 7 — неполадки с двигателем), две были отменены (Apollo 18 и 19 — по финансовым причинам). Всего на Луну вышли 12 астронавтов, все они вернулись на Землю.

Научные результаты

Программа «Аполлон» дала значительный вклад в лунную геологию: доставлено около 381,7 кг лунных образцов, которые показали, что Луна состоит из тех же пород, что и Земля, но с другим соотношением элементов. Были установлены сейсмометры (зафиксированы лунотрясения), лазерные отражатели (позволили измерить расстояние до Луны с сантиметровой точностью), магнитометры и детекторы солнечного ветра. Получены первые детальные снимки лунной поверхности и обратной стороны Луны.

Значение и влияние

Программа «Аполлон» стала крупнейшим технологическим и инженерным проектом XX века, который впервые позволил человеку покинуть пределы околоземного пространства и высадиться на другое небесное тело. Она укрепила технологическое лидерство США, стимулировала развитие микроэлектроники (компьютеры, интегральные схемы), телекоммуникаций и материаловедения. В СССР программа «Аполлон» рассматривалась как прямой вызов: Советский Союз запустил собственную лунную пилотируемую программу (ракета Н-1, корабль Л-3), но не смог её завершить из-за технических и организационных проблем.

Программа «Аполлон» также породила широкий общественный интерес к космосу, научную фантастику и конспирологические теории (предположения о фальсификации высадки на Луну, которые не получили научного подтверждения и опровергнуты экспертами).

Наследие

Нынешние и будущие лунные программы (Artemis, Китайская лунная программа, российские проекты) опираются на опыт «Аполлона». Сохранившиеся командные модули выставлены в музеях (в том числе в Смитсоновском музее авиации и космонавтики в Вашингтоне). Конструкция «Аполлона» легла в основу корабля «Орион» для программы Artemis. Программа «Аполлон» остаётся единственным успешным проектом по высадке человека на Луну (по состоянию на 2024 год).

Источники

• NASA Apollo Mission Reports (1968–1972).
• Brooks C., Grimwood J., Swenson L. «Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft» (1979).
• Murray C., Cox C. «Apollo: The Race to the Moon» (1989).
• Гэвин А. «Лунная программа „Аполлон“: история, конструкция, полёты» (2019, рус. пер.).
• Официальный сайт NASA: Apollo Program Overview.
• Бюллетени и пресс-релизы NASA 1960–1970-х годов.
• «Encyclopedia Britannica», статья «Apollo program».