Джемини-4

Джемини-4 — американский пилотируемый космический корабль, совершивший полёт в рамках программы «Джемини» Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Запуск состоялся 3 июня 1965 года. Экипаж корабля состоял из двух астронавтов: командира Джеймса МакДивитта и пилота Эдварда Уайта. Основными целями миссии были проведение первого американского выхода в открытый космос (ВКД), испытание маневрирования корабля на орбите и проведение серии научных экспериментов. Полёт продлился 4 дня 1 час 56 минут и 2 секунды, завершившись приводнением в Атлантическом океане 7 июня 1965 года.

История

Программа «Джемини» была разработана НАСА как промежуточный этап между проектами «Меркурий» и «Аполлон». Её целью была отработка технологий, необходимых для полёта на Луну: длительные полёты, маневрирование на орбите, стыковка и выход в открытый космос. «Джемини-4» стал вторым пилотируемым полётом в этой программе (после «Джемини-3») и первым, в ходе которого планировался выход астронавта в открытый космос.

Подготовка к миссии началась в 1964 году. Основное внимание уделялось разработке скафандра для внекорабельной деятельности (ВКД) и процедур выхода. Первоначально планировалось, что выход в космос совершит командир МакДивитт, однако в ходе тренировок было решено, что эту задачу выполнит пилот Уайт, так как он был более гибким и подвижным. Сам выход был запланирован на второй виток полёта, но из-за технических проблем и необходимости адаптации экипажа к невесомости его перенесли на третий виток.

Характеристики корабля

Корабль «Джемини-4» конструктивно не отличался от базовой модели «Джемини». Он состоял из двух основных отсеков: спускаемого аппарата (капсулы для экипажа) и приборно-агрегатного отсека (с двигательной установкой и системами жизнеобеспечения). Корабль имел следующие параметры:

• Масса: около 3570 кг на старте.
• Длина: 5,67 м.
• Диаметр: 3,05 м.
• Экипаж: 2 человека.
• Система жизнеобеспечения: рассчитана на 14 суток автономного полёта.
• Двигательная установка: 16 маневровых двигателей на гидразине и азотном тетраоксиде.

В отличие от последующих миссий, «Джемини-4» не имел системы стыковки, так как его основной задачей был выход в открытый космос, а не сближение с другим объектом.

Полёт

Запуск и выход на орбиту

Запуск «Джемини-4» состоялся 3 июня 1965 года в 15:15 UTC с пускового комплекса LC-19 на мысе Канаверал, Флорида. Ракета-носитель «Титан II GLV» вывела корабль на орбиту с апогеем 296 км и перигеем 162 км. Наклонение орбиты составило 32,5 градуса. Выход на орбиту прошёл штатно, однако сразу после отделения от второй ступени ракеты экипаж столкнулся с проблемой: система ориентации корабля давала сбои, из-за чего корабль начал медленно вращаться. Астронавты вручную стабилизировали его.

Выход в открытый космос

Основным событием миссии стал первый в истории США выход в открытый космос, выполненный Эдвардом Уайтом. Выход начался на третьем витке полёта, примерно через 2 часа 30 минут после старта. Уайт был одет в скафандр G4C, разработанный специально для ВКД. Скафандр имел многослойную конструкцию, обеспечивающую защиту от вакуума, радиации и микрометеоритов, а также систему охлаждения.

Уайт открыл люк корабля и вышел в открытый космос, удерживаясь за поручень. Он был привязан к кораблю 7,6-метровым фалом, по которому подавался кислород и связь. В руках у астронавта находился ручной реактивный пистолет (HHSMU — Hand-Held Self-Maneuvering Unit), позволявший маневрировать в безвоздушном пространстве. Пистолет работал на сжатом азоте и обеспечивал тягу около 2,2 кгс. Уайт использовал его для перемещения вокруг корабля, однако через несколько минут газ закончился, и астронавту пришлось передвигаться, подтягиваясь за фал.

Общая продолжительность выхода составила 23 минуты. Уайт провёл на открытом космосе около 20 минут, после чего командир МакДивитт приказал ему возвращаться, так как заканчивалось время связи с Землёй. Возвращение в кабину оказалось затруднительным: из-за отсутствия гравитации Уайт с трудом влезал обратно в люк. После закрытия люка выяснилось, что замок не защёлкивается полностью, что создавало риск разгерметизации. Астронавтам удалось исправить проблему, затянув замок вручную.

Научные эксперименты

Помимо выхода в открытый космос, экипаж провёл серию научных экспериментов. Среди них:

• Фотографирование Земли: астронавты сделали более 100 снимков поверхности Земли, в том числе облачных покровов и геологических структур. Эти снимки использовались для метеорологических и географических исследований.
• Эксперимент по радиационной обстановке: с помощью дозиметров измерялась радиация на орбите.
• Медицинские наблюдения: фиксировались физиологические параметры астронавтов (пульс, давление, температура) для изучения влияния длительной невесомости на организм человека.
• Эксперимент с навигацией: проверялась возможность определения местоположения корабля по звёздам с помощью секстанта.

Проблемы во время полёта

Миссия «Джемини-4» столкнулась с рядом технических неполадок. Основные из них:

1. Сбой системы ориентации: как упоминалось, после выхода на орбиту корабль начал вращаться из-за неисправности гироскопов. Экипаж вручную стабилизировал его, но на это ушло много топлива.
2. Проблемы с замком люка: после возвращения Уайта в кабину замок не защёлкивался полностью, что потребовало ручного вмешательства.
3. Неисправность системы охлаждения скафандра: во время выхода Уайта система охлаждения работала с перебоями, что вызывало дискомфорт.
4. Отказ ручного пистолета: газ в реактивном пистолете закончился через несколько минут после начала выхода, что ограничило манёвренность астронавта.

Приводнение

После завершения программы экспериментов, на 62-м витке, была включена тормозная двигательная установка. Приводнение произошло в Атлантическом океане, в 740 км к востоку от мыса Канаверал. Корабль приводнился с перегрузкой около 4,5 g. Экипаж был эвакуирован вертолётом с авианосца «Уосп» (USS Wasp) через 45 минут после приводнения. Капсула была поднята на борт корабля.

Экипаж

• Командир: Джеймс МакДивитт (James McDivitt) — астронавт НАСА, совершивший свой первый космический полёт. Впоследствии командовал миссией «Аполлон-9».
• Пилот: Эдвард Уайт (Edward White) — астронавт НАСА, также совершивший первый полёт. Погиб в 1967 году в пожаре на «Аполлоне-1».

Значение миссии

Миссия «Джемини-4» имела важное значение для американской космической программы. Она продемонстрировала возможность выхода человека в открытый космос, что было необходимо для будущих лунных экспедиций (например, для перехода из командного модуля в лунный). Выход Уайта стал первым в истории США и вторым в мире (после выхода советского космонавта Алексея Леонова 18 марта 1965 года, который длился 12 минут 9 секунд). Кроме того, миссия подтвердила способность экипажа работать в условиях длительной невесомости (4 дня) и выполнять сложные операции вручную.

Несмотря на технические проблемы, все поставленные задачи были выполнены. Полёт также дал ценный опыт для разработки скафандров и процедур ВКД, который был использован в последующих миссиях программы «Джемини» и «Аполлон».

Интересные факты

• Эдвард Уайт стал первым американцем, который «гулял» в космосе. Он провёл в открытом космосе 20 минут, что почти вдвое больше, чем у Леонова.
• Во время выхода Уайт потерял запасную перчатку, которая осталась на орбите и сгорела в атмосфере Земли через несколько дней.
• Корабль «Джемини-4» был оснащён телевизионной камерой, которая передавала изображение на Землю в чёрно-белом формате. Однако качество передачи было низким из-за ограничений по мощности.
• После полёта капсула «Джемини-4» была выставлена в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне.
• Миссия «Джемини-4» была первой, в которой использовался позывной «Джемини-4» (ранее корабли назывались по номерам, например «Меркурий-Атлас-6»).

Источники

• NASA Gemini 4 Mission Report (1965).
• "Gemini: Steps to the Moon" by David J. Shayler (2001).
• "The Gemini Program: A History" by Barton C. Hacker and James M. Grimwood (1977).
• Encyclopedia Astronautica: Gemini 4.
• Smithsonian National Air and Space Museum: Gemini 4 Capsule.