Фридом-7

Фридом-7 — это американский пилотируемый космический корабль, совершивший первый суборбитальный полёт человека в рамках программы «Меркурий». Корабль был запущен 5 мая 1961 года с мыса Канаверал (штат Флорида) с астронавтом Аланом Шепардом на борту. Полёт длился 15 минут 28 секунд и достиг высоты 187,5 км, после чего капсула приводнилась в Атлантическом океане. Миссия стала первым успешным полётом американского астронавта в космос, хотя и уступала по длительности и сложности советскому полёту Юрия Гагарина, состоявшемуся 12 апреля 1961 года.

История создания

Предпосылки

Программа «Меркурий» была начата Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA, организация признана нежелательной в РФ) в 1958 году в ответ на успехи Советского Союза в освоении космоса, включая запуск первого искусственного спутника Земли (1957) и полёт собаки Лайки (1957). Целью программы был вывод человека на околоземную орбиту и возвращение его на Землю. Однако к началу 1961 года советская программа «Восток» опережала американскую: 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил первый в истории орбитальный полёт.

Разработка и подготовка

Корабль «Фридом-7» (Freedom 7) был построен компанией McDonnell Aircraft Corporation (Сент-Луис, штат Миссури) по контракту с NASA. Он представлял собой модификацию базовой капсулы «Меркурий» (Mercury Capsule № 7). Название «Фридом-7» было выбрано самим Аланом Шепардом: «Фридом» (свобода) символизировало идеалы США, а цифра 7 обозначала номер капсулы и соответствовала семёрке астронавтов первого набора (так называемая «Первая семёрка»).

Подготовка к полёту велась в условиях жёсткой конкуренции с советской программой. Первоначально планировалось, что первый пилотируемый полёт будет орбитальным, но из-за технических задержек и давления со стороны общественности было решено провести суборбитальную миссию — более простую и безопасную. Запуск несколько раз переносился из-за погодных условий и технических проблем. Дата 5 мая 1961 года была выбрана как окончательная.

Устройство и технические характеристики

Конструкция

Капсула «Фридом-7» имела форму усечённого конуса с диаметром основания около 1,9 м и высотой около 2,7 м. Внешняя обшивка была выполнена из титанового сплава для защиты от аэродинамического нагрева. Внутри находился герметичный отсек для астронавта, оборудованный креслом, приборами управления и системами жизнеобеспечения.

Основные системы

• Система жизнеобеспечения: обеспечивала подачу чистого кислорода, удаление углекислого газа и поддержание температуры в пределах 15–30 °C. Запас кислорода был рассчитан на 6 часов.
• Система управления ориентацией: включала 12 газовых реактивных двигателей (6 для управления по тангажу и рысканью, 6 для управления по крену), работавших на сжатом азоте.
• Тормозная двигательная установка: состояла из трёх твердотопливных ракетных двигателей, которые должны были замедлить капсулу при входе в атмосферу. В суборбитальном полёте они не использовались.
• Парашютная система: включала тормозной парашют (диаметр 2,1 м) и основной парашют (диаметр 17,7 м). Основной парашют раскрывался на высоте около 3 км.
• Аварийно-спасательная система (АСС): представляла собой твердотопливную ракету, установленную на вершине капсулы. В случае аварии на старте она могла оторвать капсулу от ракеты-носителя и увести её на безопасное расстояние.

Ракета-носитель

Для запуска «Фридом-7» использовалась ракета-носитель «Редстоун» (Redstone MRLV, Mercury-Redstone 3). Это была одноступенчатая баллистическая ракета средней дальности, разработанная на базе армейской ракеты PGM-11 Redstone. Она имела длину 25,4 м, диаметр 1,8 м и стартовую массу около 30 тонн. Двигатель Rocketdyne A-7 работал на жидком кислороде и этиловом спирте, развивая тягу около 350 кН. «Редстоун» мог вывести капсулу на суборбитальную траекторию с максимальной высотой до 250 км.

Ход полёта

Запуск

5 мая 1961 года в 9:34 утра по восточному времени (14:34 UTC) «Фридом-7» стартовал с пусковой площадки LC-5 на мысе Канаверал. Запуск прошёл успешно: ракета-носитель отработала штатно, выведя капсулу на суборбитальную траекторию. Алан Шепард находился в скафандре, разработанном компанией B.F. Goodrich, и испытывал перегрузки до 6,3 g.

Суборбитальный полёт

После отделения от ракеты-носителя на высоте около 70 км капсула продолжила движение по баллистической траектории. Максимальная высота полёта составила 187,5 км (по другим данным — 186,5 км), что превышало условную границу космоса (100 км, линия Кармана). Скорость в момент выключения двигателя достигала 2,3 км/с (около 8300 км/ч). Астронавт провёл в невесомости около 5 минут, в течение которых он провёл несколько ручных тестов управления ориентацией капсулы. Шепард также впервые в истории осуществил ручное управление космическим кораблём, используя газовые реактивные двигатели.

Спуск и приводнение

На высоте около 120 км начался вход в атмосферу. Капсула испытывала аэродинамический нагрев до 1000 °C, но теплозащитный экран выдержал. На высоте 10 км раскрылся тормозной парашют, а на высоте 3 км — основной. Приводнение произошло в Атлантическом океане в 480 км к востоку от мыса Канаверал. Капсула удерживалась на плаву с помощью надувного понтона. Алан Шепард был эвакуирован вертолётом через 11 минут после приводнения. Капсула была поднята на борт авианосца «Лейк Чемплейн».

Результаты и значение

Научные и технические итоги

Полёт «Фридом-7» подтвердил работоспособность конструкции капсулы «Меркурий» и систем жизнеобеспечения. Были получены данные о поведении человека в условиях невесомости и перегрузок. Алан Шепард стал первым американцем, совершившим космический полёт, и первым человеком, осуществившим ручное управление космическим кораблём. Миссия также продемонстрировала возможность быстрого поиска и эвакуации астронавта после приводнения.

Политическое значение

Хотя полёт «Фридом-7» был суборбитальным и уступал по длительности и сложности орбитальному полёту Юрия Гагарина, он стал важным психологическим и политическим успехом США в условиях «космической гонки» с СССР. Алан Шепард был встречен как национальный герой, а NASA получило дополнительное финансирование и политическую поддержку для продолжения программы «Меркурий» и подготовки к орбитальным полётам.

Дальнейшая судьба

После полёта капсула «Фридом-7» была подвергнута детальному техническому анализу. В 1962 году она была передана в Смитсоновский институт (Вашингтон, округ Колумбия), где выставлялась в Национальном музее авиации и космонавтики. В 1998 году капсула была временно возвращена в NASA для реставрации, после чего вновь заняла место в экспозиции музея. Алан Шепард впоследствии участвовал в программе «Аполлон» и в 1971 году стал пятым человеком, ступившим на поверхность Луны (миссия «Аполлон-14»).

Интересные факты

• Алан Шепард взял с собой в полёт несколько личных предметов, включая монету в 5 центов и маленький американский флаг.
• Во время полёта Шепард произнёс фразу: «Пожалуйста, Боже, не дай мне облажаться» (Please, dear God, don’t let me screw up), которая позже стала известна.
• Капсула «Фридом-7» была единственной из серии «Меркурий», которая не имела иллюминатора — вместо него использовался перископ.
• Полёт «Фридом-7» был первым в истории пилотируемым космическим полётом, в котором астронавт управлял кораблём вручную, а не автоматически.
• В 2011 году, к 50-летию полёта, капсула была выставлена в музее Космического центра имени Кеннеди (штат Флорида).

Источники

• NASA. «Mercury-Redstone 3 (Freedom 7) Mission Report». 1961.
• Swenson, L. S., Grimwood, J. M., Alexander, C. C. «This New Ocean: A History of Project Mercury». NASA SP-4201. 1966.
• Burgess, C. «Freedom 7: The First American in Space». Springer-Praxis. 2011.
• Национальный музей авиации и космонавтики (Смитсоновский институт). «Mercury Capsule Freedom 7».