Командный модуль Китти Хок

Командный модуль «Китти Хок» (CM-107, от англ. Command Module «Kitty Hawk») — пилотируемый космический аппарат, использовавшийся в рамках программы НАСА «Аполлон» в качестве основного элемента управления и возвращения экипажа на Землю. Являлся частью миссии «Аполлон-14» (1971 год), третьей успешной высадки человека на Луну. Модуль получил название в честь города Китти-Хок (штат Северная Каролина, США), где в 1903 году братья Райт совершили первый в истории полёт на самолёте с двигателем.

Конструкция и устройство

Командный модуль «Китти Хок» относился к типу Block II — усовершенствованной серии кораблей «Аполлон», разработанной компанией North American Rockwell (ныне — часть Boeing). Он представлял собой герметичный конусообразный отсек высотой 3,23 метра, диаметром у основания 3,91 метра и массой около 5,6 тонны. Внутренний объём составлял примерно 6,2 кубических метра, что обеспечивало размещение трёх астронавтов в скафандрах или без них.

Основные конструктивные элементы:

• Внешняя обшивка — алюминиевый сплав с теплоизоляцией из многослойного материала (каптон, майлар, нейлон) и теплозащитным экраном из абляционного материала (фенолформальдегидная смола с наполнителем). Толщина экрана варьировалась от 1,5 до 6,8 см в зависимости от зоны.
• Система жизнеобеспечения — обеспечивала подачу кислорода, удаление углекислого газа (через фильтры с гидроксидом лития), регулировку температуры и влажности. Запас кислорода и воды (из топливных элементов) позволял автономное существование экипажа до 14 суток.
• Система управления — включала бортовой компьютер (AGC — Apollo Guidance Computer) с памятью на магнитных сердечниках, инерциальную навигационную платформу, ручные и автоматические режимы ориентации. Для управления использовались двигатели системы ориентации (RCS) на гидразине.
• Стыковочный узел — расположен на вершине конуса, позволял состыковку с лунным модулем (LM) и служил люком для перехода экипажа.
• Парашютная система — три вытяжных парашюта (диаметр 5,2 м), три основных парашюта (диаметр 26,8 м) для мягкого приводнения на воду.

Миссия «Аполлон-14»

Запуск и полёт к Луне

Командный модуль «Китти Хок» был запущен 31 января 1971 года в 21:03 UTC с космодрома на мысе Канаверал (Флорида) с помощью ракеты-носителя «Сатурн-5». Экипаж состоял из трёх астронавтов НАСА:

• Алан Шепард (командир) — первый американский астронавт, совершивший суборбитальный полёт в 1961 году.
• Стюарт Руса (пилот командного модуля) — отвечал за управление модулем на орбите Луны.
• Эдгар Митчелл (пилот лунного модуля) — участвовал в высадке на Луну.

После выхода на орбиту Земли и отделения от второй ступени ракеты «Китти Хок» выполнил манёвр стыковки с лунным модулем «Антарес» (LM-8), который находился в переходном отсеке. Затем связка направилась к Луне. Перелёт занял около 78 часов.

Работа на орбите Луны

5 февраля 1971 года «Китти Хок» вышел на селеноцентрическую орбиту высотой около 110 км. Алан Шепард и Эдгар Митчелл перешли в лунный модуль «Антарес» и 5 февраля осуществили посадку в районе кратера Фра Мауро (ранее планировавшемся для миссии «Аполлон-13», которая была прервана из-за аварии). Стюарт Руса оставался в командном модуле в течение 33 часов, выполняя научные наблюдения, фотосъёмку поверхности и обслуживание систем.

Во время пребывания на орбите Руса провёл ряд экспериментов, включая спектрометрию лунной поверхности и съёмку мест посадки будущих миссий. Он также поддерживал связь с центром управления в Хьюстоне и координировал действия экипажа на Луне.

Возвращение на Землю

После завершения лунной экспедиции (6 февраля 1971 года) Шепард и Митчелл взлетели с Луны, состыковались с «Китти Хок» и перешли в командный модуль. Лунный модуль «Антарес» был отстыкован и сведён с орбиты для столкновения с Луной (сейсмический эксперимент). «Китти Хок» выполнил манёвр отлёта к Земле.

9 февраля 1971 года, после 9-дневного полёта, командный модуль вошёл в атмосферу Земли со скоростью около 11 км/с. Теплозащита выдержала нагрев до 2760 °C. В 21:05 UTC модуль приводнился в Тихом океане вблизи острова Самоа (координаты 27° ю.ш., 172° з.д.). Экипаж был эвакуирован вертолётом с авианосца «Новый Орлеан».

Технические особенности и достижения

Научные эксперименты

На борту «Китти Хок» были установлены приборы для проведения научных исследований:

• Спектрометр гамма-излучения — для картирования элементного состава лунной поверхности.
• Радиолокационный высотомер — для уточнения топографии Луны.
• Фотокамеры Hasselblad — для съёмки лунной поверхности с высоким разрешением.
• Эксперимент по измерению плотности атмосферы — на основе торможения модуля.

Рекорды и уникальные события

• Первая в истории миссия, в которой астронавты использовали ручную тележку (MET) для транспортировки инструментов на Луне — хотя это относится к лунному модулю, командный модуль обеспечивал связь и координацию.
• Алан Шепард стал первым человеком, который играл в гольф на Луне (6 февраля 1971 года), используя приспособление, тайно пронесённое на борт командного модуля. Этот факт стал широко известен, хотя не входил в официальную программу полёта.
• «Китти Хок» выполнил коррекцию орбиты после того, как лунный модуль «Антарес» дважды не смог состыковаться с командным модулем из-за неисправности стыковочного механизма (проблема была решена вручную).

Судьба модуля

После завершения миссии командный модуль «Китти Хок» был доставлен на базу ВВС США на Гавайях, а затем перевезён в Космический центр имени Джонсона (Хьюстон, Техас). В 1971–1972 годах он использовался для тренировок экипажей последующих миссий «Аполлон» (15, 16, 17). В 1973 году модуль был передан в дар Смитсоновскому национальному музею авиации и космонавтики (Вашингтон, округ Колумбия). С 1974 года он экспонируется в галерее «Космический зал» музея. В 2020 году модуль прошёл реставрацию, в ходе которой были восстановлены оригинальные цвета и маркировка.

Влияние на космонавтику

Миссия «Аполлон-14» с командным модулем «Китти Хок» продемонстрировала надёжность кораблей серии Block II после аварии «Аполлона-13». Успешная работа систем жизнеобеспечения, навигации и теплозащиты подтвердила возможность длительных пилотируемых полётов к Луне. Модуль также стал одним из последних аппаратов, использовавшихся в программе «Аполлон»: после 1972 года полёты к Луне были прекращены, а командные модули серии Block II были переориентированы на программу «Скайлэб» (1973–1974) и совместный советско-американский проект «Союз — Аполлон» (1975).

Источники

• NASA Apollo 14 Mission Report (1971)
• National Air and Space Museum: Apollo 14 Command Module «Kitty Hawk» (Smithsonian Institution)
• Brooks, C. G., Grimwood, J. M., & Swenson, L. S. (1979). Chariots for Apollo: A History of Manned Lunar Spacecraft. NASA SP-4205
• Orloff, R. W. (2000). Apollo by the Numbers: A Statistical Reference. NASA SP-2000-4029