Космический корабль «Аполлон¶

Аполлон — серия американских трёхместных пилотируемых космических кораблей, разработанных Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) в рамках одноимённой лунной программы. Корабли «Аполлон» использовались для полётов к Луне, включая высадку человека на её поверхность, а также для орбитальных миссий и работ на околоземной орбите. Программа «Аполлон» стала первым и единственным на данный момент проектом, в ходе которого люди совершали посадку на другое небесное тело.

¶История создания

Разработка корабля «Аполлон» началась в 1960 году как ответ на советские успехи в освоении космоса. После выступления президента Джона Кеннеди 25 мая 1961 года, в котором была поставлена цель высадить человека на Луну до конца десятилетия, NASA приступило к проектированию корабля, способного выполнить эту задачу. Первоначально рассматривались различные схемы полёта, включая прямой старт и орбитальную сборку. В итоге была выбрана схема с выходом на окололунную орбиту и использованием лунного модуля.

Первый беспилотный запуск корабля «Аполлон» (модификация AS-201) состоялся 26 февраля 1966 года. Первый пилотируемый полёт — «Аполлон-7» — был выполнен 11 октября 1968 года на околоземной орбите. Ключевым испытанием стал полёт «Аполлона-8» (21–27 декабря 1968 года), в ходе которого астронавты впервые вышли на орбиту Луны. 20 июля 1969 года «Аполлон-11» совершил первую посадку на Луну; командир экипажа Нил Армстронг и пилот лунного модуля Базз Олдрин стали первыми людьми, ступившими на её поверхность.

Всего в рамках программы было выполнено 15 пилотируемых полётов, из которых 6 успешно достигли Луны и совершили посадку. Последняя высадка состоялась в декабре 1972 года (миссия «Аполлон-17»). После завершения лунной программы корабли «Аполлон» использовались для доставки экипажей на орбитальную станцию «Скайлэб» (три миссии в 1973–1974 годах) и для совместного советско-американского полёта «Союз — Аполлон» (1975 год).

¶Конструкция

Космический корабль «Аполлон» состоял из трёх основных модулей, соединённых последовательно: командного модуля, служебного модуля и лунного модуля. Общая длина корабля в сборе составляла около 25 метров, масса — примерно 45 тонн.

¶Командный модуль

Командный модуль (CM) представлял собой герметичную кабину конической формы, рассчитанную на трёх астронавтов. Его длина составляла 3,23 метра, максимальный диаметр — 3,91 метра, масса — около 5,6 тонны. Внутри размещались кресла экипажа, системы управления, навигации, жизнеобеспечения, связи и аварийного спасения. Командный модуль был единственной частью корабля, возвращавшейся на Землю. Он имел теплозащитный экран, выдерживающий температуры до 2500 °C при входе в атмосферу.

¶Служебный модуль

Служебный модуль (SM) — цилиндрический отсек длиной 7,6 метра и диаметром 3,91 метра, массой около 24 тонн. Он содержал основной двигатель корабля (тяга 91 кН), баки с топливом (аэрозином-50 и тетраоксидом азота), системы электропитания (топливные элементы и батареи), а также радиаторы и антенны. Служебный модуль отделялся от командного перед входом в атмосферу Земли.

¶Лунный модуль

Лунный модуль (LM) — двухступенчатый аппарат массой около 15 тонн, предназначенный для посадки на Луну и взлёта с неё. Он состоял из посадочной ступени (с двигателем, опорами и научным оборудованием) и взлётной ступени (с герметичной кабиной для двух астронавтов, двигателем и системами жизнеобеспечения). Лунный модуль не имел теплозащиты и мог работать только в вакууме. Его высота составляла 6,4 метра, ширина — 4,3 метра. Первый пилотируемый полёт лунного модуля состоялся в марте 1969 года.

¶Полётные операции

¶Выведение на орбиту

Корабль «Аполлон» выводился на околоземную орбиту ракетой-носителем «Сатурн-5» (для лунных миссий) или «Сатурн-1Б» (для орбитальных полётов). После выхода на орбиту экипаж выполнял проверку систем и перестраивал отсеки: лунный модуль извлекался из переходника и стыковался к командному модулю.

¶Перелёт к Луне

Для перехода на траекторию полёта к Луне включался двигатель служебного модуля. Перелёт занимал около трёх суток. В это время проводились коррекции траектории, научные эксперименты и наблюдения.

¶Выход на окололунную орбиту

При подлёте к Луне двигатель служебного модуля тормозил корабль, переводя его на селеноцентрическую орбиту высотой около 110 км. Два астронавта переходили в лунный модуль, третий оставался в командном модуле.

¶Посадка на Луну

Лунный модуль отделялся от командного и с помощью двигателя посадочной ступени снижался до высоты около 15 км. Затем начинался этап торможения и посадки. Астронавты могли вручную корректировать траекторию. Посадка производилась на четырёх опорах с амортизаторами.

¶Пребывание на поверхности

Продолжительность пребывания на Луне варьировалась от 21 часа (миссия «Аполлон-11») до 75 часов («Аполлон-17»). Астронавты выходили на поверхность в скафандрах, собирали образцы грунта, устанавливали научные приборы (сейсмометры, лазерные отражатели, магнитометры) и проводили эксперименты.

¶Взлёт и стыковка

Взлётная ступень лунного модуля стартовала с Луны с помощью собственного двигателя. После выхода на орбиту она стыковалась с командным модулем. Астронавты переходили в командный модуль, взлётная ступень отбрасывалась.

¶Возвращение на Землю

Включался двигатель служебного модуля для выхода на траекторию к Земле. За три дня до прибытия служебный модуль отделялся. Командный модуль входил в атмосферу со скоростью около 11 км/с, тормозился теплозащитой и парашютами, приводняясь в Тихом или Атлантическом океане.

¶Модификации

Корабли «Аполлон» выпускались в нескольких модификациях, отличавшихся конструкцией, массой и оборудованием:

• Блок I — ранняя версия для испытательных полётов (без лунного модуля). Использовалась в миссиях «Аполлон-1» (погибла при пожаре на старте), «Аполлон-4» и «Аполлон-6» (беспилотные).
• Блок II — доработанная версия для лунных миссий. Улучшена система пожаротушения, изменена конструкция люка, усилен теплозащитный экран. Использовалась во всех пилотируемых полётах, начиная с «Аполлона-7».
• Аполлон (CSM) для станции «Скайлэб» — модификация с увеличенным запасом топлива и изменённой системой стыковки.
• Аполлон (ASTP) — версия для совместного полёта с советским кораблём «Союз-19», оснащённая специальным стыковочным узлом.

¶Научные результаты

Программа «Аполлон» позволила собрать и доставить на Землю 382 кг лунного грунта, включая образцы реголита, базальтов, анортозитов и брекчий. Анализ этих образцов подтвердил гипотезу о происхождении Луны в результате столкновения Земли с крупным телом (теория гигантского удара). На поверхности Луны были установлены сейсмометры, зафиксировавшие лунотрясения, и лазерные отражатели, используемые для точного измерения расстояния до Луны.

¶Критика и наследие

Программа «Аполлон» подвергалась критике за высокую стоимость (около 25,4 миллиарда долларов в ценах 1973 года, что эквивалентно примерно 200 миллиардам долларов в 2020-х годах) и за то, что после её завершения США не продолжили пилотируемые лунные миссии. Некоторые оппозиционные группы выдвигали теории заговора, утверждая, что высадки на Луну были сфальсифицированы; эти теории не имеют научного обоснования и опровергаются многочисленными независимыми данными.

Тем не менее, «Аполлон» считается одним из величайших достижений человечества в области техники и науки. Технологии, разработанные для программы, нашли применение в спутниковой связи, медицинской электронике, компьютерном моделировании и материаловедении. Корабли «Аполлон» стали основой для последующих проектов NASA, включая программу «Спейс Шаттл» и лунную программу «Артемида».