Программа Аполлон

Программа «Аполлон» — это серия пилотируемых космических полётов, осуществлённых Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США в 1961—1972 годах. Основной целью программы была высадка человека на Луну и его безопасное возвращение на Землю, что было достигнуто 20 июля 1969 года в ходе миссии «Аполлон-11». Программа считается одним из крупнейших достижений человечества в области космонавтики и инженерной мысли.

История

Предпосылки и начало

Программа «Аполлон» была запущена в ответ на космические успехи Советского Союза, в частности полёт Юрия Гагарина в 1961 году. 25 мая 1961 года президент США Джон Ф. Кеннеди выступил перед Конгрессом с заявлением о необходимости высадки человека на Луну до конца десятилетия. Это решение было продиктовано как научными, так и политическими мотивами — в условиях холодной войны космическая гонка стала ареной идеологического противостояния.

На начальном этапе NASA рассматривало несколько вариантов достижения Луны: прямой полёт (корабль стартует с Земли, садится на Луну и возвращается), полёт с промежуточной орбитальной станцией и полёт с использованием лунного модуля. Был выбран третий вариант — метод лунной орбитальной встречи (LOR), при котором основной корабль остаётся на орбите Луны, а на поверхность спускается отдельный лунный модуль.

Разработка и испытания

Для реализации программы потребовалось создание сверхтяжёлой ракеты-носителя «Сатурн-5» (разработчик — Вернер фон Браун), командного и служебного модулей (CSM), а также лунного модуля (LM). Первые испытания проводились в рамках подпрограмм «Аполлон-1» (пожар на стартовой площадке 27 января 1967 года, унёсший жизни трёх астронавтов — Гаса Гриссома, Эда Уайта и Роджера Чаффи), а затем серии беспилотных и пилотируемых полётов на околоземной орбите.

Основные полёты

• Аполлон-7 (октябрь 1968) — первый успешный пилотируемый полёт с экипажем на околоземной орбите.
• Аполлон-8 (декабрь 1968) — первый пилотируемый облёт Луны (экипаж: Фрэнк Борман, Джеймс Ловелл, Уильям Андерс).
• Аполлон-9 (март 1969) — испытания лунного модуля на околоземной орбите.
• Аполлон-10 (май 1969) — генеральная репетиция высадки: лунный модуль снизился до 15 км над поверхностью Луны.
• Аполлон-11 (июль 1969) — первая высадка на Луну. Нил Армстронг и Базз Олдрин провели на поверхности около 2,5 часов, установили флаг США и собрали образцы грунта.
• Аполлон-12 (ноябрь 1969) — вторая высадка, точная посадка вблизи автоматической станции «Сервейер-3».
• Аполлон-13 (апрель 1970) — аварийный полёт: взрыв кислородного бака на служебном модуле вынудил экипаж использовать лунный модуль в качестве «спасательной шлюпки». Экипаж вернулся на Землю без жертв.
• Аполлон-14, 15, 16, 17 (1971—1972) — последующие высадки с расширенной научной программой, включая использование лунного автомобиля (LRV).

Всего по программе было выполнено 6 успешных высадок на Луну (с «Аполлона-11» по «Аполлон-17»). Миссия «Аполлон-13» считается «успешной неудачей» из-за спасения экипажа.

Устройство и характеристики

Ракета-носитель «Сатурн-5»

Трёхступенчатая ракета-носитель сверхтяжёлого класса. Высота — 110,6 м, стартовая масса — около 3000 тонн. Первая ступень (S-IC) оснащалась пятью двигателями F-1 на керосине и жидком кислороде, развивая тягу 3400 тонн. Вторая ступень (S-II) — пять двигателей J-2 на жидком водороде и кислороде. Третья ступень (S-IVB) — один двигатель J-2, использовалась для вывода корабля на траекторию полёта к Луне.

Командный модуль (CM)

Конусообразная капсула, в которой экипаж находился при старте, посадке и во время полёта. Диаметр основания — 3,9 м, высота — 3,2 м, масса — около 5,6 тонн. Вмещал трёх астронавтов. Оснащался теплозащитным экраном для входа в атмосферу Земли.

Служебный модуль (SM)

Цилиндрический отсек длиной 7,5 м и диаметром 3,9 м, содержащий двигатель, топливные баки, системы жизнеобеспечения и электропитания. Масса — около 24 тонн. Обеспечивал маневрирование на орбите Луны и коррекцию траектории.

Лунный модуль (LM)

Двухступенчатый аппарат, предназначенный для посадки на Луну и взлёта с неё. Посадочная ступень имела четыре опоры и двигатель, взлётная ступень — герметичную кабину для двух астронавтов и собственный двигатель. Масса LM — около 15 тонн. Высота — 7 м, ширина — 9,4 м (с развёрнутыми опорами).

Системы жизнеобеспечения и связи

Экипаж дышал чистым кислородом при давлении 0,34 атмосферы. Связь с Землёй осуществлялась через сеть станций дальней космической связи (DSN). Навигация велась с помощью бортового компьютера Apollo Guidance Computer (AGC) с памятью 36 Кбит.

Научные результаты

Программа «Аполлон» принесла значительный научный вклад:

• Геология Луны: доставлено около 382 кг лунного грунта, который позволил определить возраст Луны (около 4,5 млрд лет) и её состав (преимущественно силикаты, анортозиты, базальты).
• Сейсмология: установлены сейсмометры, зафиксировавшие лунотрясения и падения метеоритов.
• Магнитное поле: обнаружено, что Луна не имеет глобального магнитного поля, но некоторые участки коры намагничены.
• Лазерная локация: оставленные на Луне уголковые отражатели используются для точного измерения расстояния до Луны (с точностью до сантиметров).
• Солнечный ветер: эксперименты по сбору частиц солнечного ветра (например, алюминиевая фольга на «Аполлоне-11»).

Критика и альтернативные версии

Программа подвергалась критике по нескольким направлениям:

• Стоимость: общие затраты на программу составили около 25,4 млрд долларов (в ценах 1970-х годов), что эквивалентно примерно 200 млрд долларов в современных ценах. Многие считали эти расходы чрезмерными на фоне социальных проблем в США.
• Риски: гибель экипажа «Аполлона-1» и авария на «Аполлоне-13» показали высокую опасность полётов.
• Конспирологические теории: с конца 1960-х годов распространяются утверждения, что высадки на Луну были сфальсифицированы (сняты в павильоне). Научное сообщество и NASA неоднократно опровергали эти теории, приводя доказательства: лазерные отражатели, фотографии с орбитальных аппаратов, образцы грунта, независимо подтверждённые советскими учёными.

Завершение программы

Последняя миссия «Аполлон-17» состоялась в декабре 1972 года. После этого программа была свёрнута из-за сокращения финансирования и смещения приоритетов NASA в сторону программы «Скайлэб» и разработки многоразового космического корабля «Спейс Шаттл». Три запланированные миссии («Аполлон-18, 19, 20») были отменены. Оставшееся оборудование было передано в музеи или использовано в других проектах.

Наследие

Программа «Аполлон» продемонстрировала возможность осуществления сложнейших инженерных проектов в сжатые сроки. Её технологии (системы навигации, теплозащита, жизнеобеспечения) легли в основу последующих пилотируемых программ. В XXI веке интерес к Луне возродился: NASA запустило программу «Артемида», нацеленную на возвращение человека на Луну, а также планируется создание окололунной станции Gateway. Россия, Китай и другие страны также разрабатывают собственные лунные программы.

Источники

• NASA Apollo Program Summary Report (1975)
• «A Man on the Moon» by Andrew Chaikin (1994)
• «Apollo: The Definitive Sourcebook» by Richard W. Orloff and David M. Harland (2006)
• «The Apollo Guidance Computer: Architecture and Operation» by Frank O'Brien (2010)
• Документальные фильмы серии «When We Left Earth: The NASA Missions» (2008)