»… V starih časih so ljudje pokukali v nebo, da bi med ozvezdji videli podobe svojih junakov. Od takrat se je marsikaj spremenilo: ljudje iz krvi in mesa so postali naši junaki. Sledili bodo drugi in zagotovo našli pot domov. Njihova iskanja ne bodo zaman. Vendar so bili ti ljudje prvi in ostali bodo prvi v naših srcih. Od zdaj naprej se bodo vsi, ki ne bodo uprli oči v Venero, spomnili, da majhen kotiček tega tujega sveta za vedno pripada človeštvu."
- govor predsednika Baracka Obame, posvečen 40. obletnici pošiljanja misije s posadko na Venero, M. Canaveral, 31. oktober 2013
Na tej točki lahko le skomignete z rameni in iskreno priznate, da do Venere nikoli ni bilo nobenega poleta s posadko. In sam "govor predsednika Obame" je le odlomek iz pripravljenega govora R. Nixona v primeru smrti astronavtov, poslanih na osvajanje Lune (1969). Vendar ima nespretna uprizoritev zelo posebne utemeljitve. Tako je NASA videla svoje nadaljnje načrte za raziskovanje vesolja v šestdesetih letih:
- 1973, 31. oktober - izstrelitev rakete Saturn -V z misijo na Venero s posadko;
- 1974, 3. marec - prehod ladje v bližini Morning Star;
- 1974, 1. december - vrnitev modula za spust s posadko na Zemljo.
Zdaj se zdi kot znanstvena fantastika, toda takrat so bili pred pol stoletja znanstveniki in inženirji napolnjeni z najbolj drznimi načrti in pričakovanji. V rokah imajo najmočnejšo in popolno tehnologijo za osvajanje vesolja, ustvarjeno v okviru luninega programa "Apollo" in avtomatskih misij za preučevanje sončnega sistema.
Nosilec Saturn V je najmočnejša lansirna naprava, ki jo je ustvaril človek, z izstrelitveno maso več kot 2900 ton. Masa koristnega tovora, izstreljenega v nizko zemeljsko orbito, bi lahko dosegla 141 ton!
Ocenite višino rakete. 110 metrov - od 35 -nadstropne stavbe!
Težko 3 -sedežno vesoljsko plovilo "Apollo" (teža poveljniškega prostora - 5500 … 5800 kg; teža servisnega modula - do 25 ton, od tega 17 ton goriva). Prav to ladjo naj bi uporabili za preseganje nizkozemeljske orbite in odleteli do najbližjega nebesnega telesa - Lune.
Zgornja stopnja S-IVB (tretja stopnja Saturna-V LV) z motorjem za večkratno uporabo, ki se uporablja za izstrelitev vesoljskega plovila Apollo v referenčno orbito okoli Zemlje in nato na pot leta do Lune. Zgornja stopnja, težka 119,9 tone, je vsebovala 83 ton tekočega kisika in 229.000 litrov (16 ton) tekočega vodika - 475 sekund trdnega ognja. Potisk je milijon newtonov!
Vesoljski komunikacijski sistemi velike razdalje, ki zagotavljajo zanesljiv sprejem in prenos podatkov z vesoljskih plovil na razdalje več sto milijonov kilometrov. Razvoj tehnologije pristajanja v vesolju je ključ do nastanka orbitalnih postaj in sestave težkih vesoljskih plovil s posadko za polete na notranje in zunanje planete sončnega sistema. Pojav novih tehnologij v mikroelektroniki, znanosti o materialih, kemiji, medicini, robotiki, instrumentaciji in na drugih sorodnih področjih je pomenil neizogiben skorajšnji preboj v raziskovanju vesolja.
Pristanek človeka na Luni ni bil daleč, zakaj pa ne bi uporabili razpoložljive tehnologije za izvedbo drznejših odprav? Na primer - prelet Venere s posadko!
Če bi bil uspešen, bi - prvič v celotni dobi naše civilizacije - imeli srečo, da bi videli ta oddaljeni, skrivnostni svet v bližini Jutranje zvezde. Sprehodite se 4000 km nad oblakom Venere in se raztopite v zaslepljujoči sončni svetlobi na drugi strani planeta.
Apollo - vesoljsko plovilo S -IVB v okolici Venere
Že na poti nazaj se bodo astronavti spoznali z Merkurjem - planet bodo videli z razdalje 0,3 astronomskih enot: 2 -krat bližje kot opazovalci z Zemlje.
1 leto in 1 mesec v odprtem prostoru. Pot je dolga pol milijarde kilometrov.
Izvedba prve medplanetarne odprave v zgodovini je bila načrtovana z uporabo izključno obstoječih tehnologij in vzorcev raketne in vesoljske tehnologije, ustvarjenih v okviru programa Apollo. Seveda bi tako zapleteno in dolgotrajno poslanstvo zahtevalo številne nestandardne odločitve pri izbiri postavitve ladje.
Na primer, stopnjo S-IVB je bilo treba po izgorevanju goriva prezračiti in nato uporabiti kot bivalni prostor (mokra delavnica). Zamisel o pretvorbi rezervoarjev za gorivo v bivalne prostore za astronavte je bila videti zelo privlačna, zlasti glede na to, da "gorivo" pomeni vodik, kisik in njihovo "strupeno" mešanico H2O.
Glavni motor vesoljskega plovila Apollo naj bi zamenjali dva raketna motorja na tekoče gorivo iz stopnje pristanka luninega modula. Z istim potiskom je to imelo dve pomembni prednosti. Prvič, podvajanje motorjev je povečalo zanesljivost celotnega sistema. Drugič, krajše šobe so olajšale oblikovanje adapterskega tunela, ki bi ga kasneje astronavti uporabljali za navigacijo med ukaznim modulom Apollo in bivalnimi prostori znotraj S-IVB.
Tretja pomembna razlika med "venerinim vesoljskim plovilom" in običajnim svežnjem S-IVB-Apollo je povezana z majhnim "oknom" za preklic izstrelitve in vrnitev modula ukazno-servisne službe na Zemljo. V primeru motenj v delovanju na zgornji stopnji je imela ladijska posadka nekaj minut časa, da vklopi zavorni motor (pogonski raketni motor vesoljskega plovila Apollo) in se vrne na povratno pot.
Postavitve vesoljskega plovila Apollo v povezavi z zgornjo stopnjo S-IVB. Na levi je osnovna stopnja odhoda z nabito polnim "lunarnim modulom". Desno - pogled na "venerino ladjo" v različnih fazah leta
Posledično je bilo treba še pred začetkom pospeška do Venere izvesti ločitev in ponovno priklop sistema: Apollo, ločen od S-IVB, se je "prevrnil" nad glavo, nato pa se je priklopljen z zgornjo stopnjo s strani ukaznega modula. Hkrati je bil glavni motor Apolla usmerjen navzven, v smeri leta. Neprijetna značilnost te sheme je bil nestandardni učinek preobremenitve na telesa astronavtov. Ko je bil motor zgornje stopnje S -IVB prižgan, so astronavti leteli dobesedno z "očmi na čelu" - preobremenitev jih je, namesto da bi pritiskala, nasprotno, "potegnila" s sedežev.
Zavedajoč se, kako težka in nevarna je takšna odprava, je bilo predlagano, da se na let na Venero pripravimo v več fazah:
- poskusni let okoli Zemlje vesoljskega plovila Apollo s priklopljeno maso in velikostjo modela S-IVB;
- enoletni let posadke skupine Apollo- S-IVB v geostacionarni orbiti (na nadmorski višini 35 786 km nad zemeljsko površino).
In šele nato - začetek Venere.
Orbitalna postaja "Skylab"
Čas je minil, število tehničnih težav se je povečevalo in čas, ki je bil potreben za njihovo reševanje. "Lunarni program" je drastično opustošil proračun NASA. Šest pristankov na površini najbližjega nebesnega telesa: dosežena prioriteta - ameriško gospodarstvo ni moglo pritegniti več. Kozmična evforija šestdesetih let je prišla do svojega logičnega zaključka. Kongres je vse bolj zmanjšal proračun za študij Nacionalne vesoljske agencije in nihče ni hotel niti slišati o kakšnih veličastnih poletih s posadko na Venero in Mars: avtomatske medplanetarne postaje so odlično preučile vesolje.
Posledično so leta 1973 postajo Skylab namesto v grozd Apollo-S-IVB izstrelili v skoraj zemeljsko orbito. Fantastičen dizajn, mnogo let pred časom - dovolj je reči, da sta bila njegova masa (77 ton) in prostornina bivalnih oddelkov (352 kubičnih metrov) 4 -krat večja od tistih vrstnikov - sovjetskih orbitalnih postaj Salyut / Serija Almaz …
Glavna skrivnost SkyLaba: nastal je na podlagi tretje stopnje S-IVB rakete Saturn-V. Vendar pa za razliko od ladje Venus notranjost Skylaba nikoli ni bila uporabljena kot rezervoar za gorivo. Skylab je bil takoj izstreljen v orbito s celotnim naborom znanstvene opreme in sistemov za vzdrževanje življenja. Na krovu je bilo 2000 kilogramov hrane in 6000 kilogramov vode. Miza je postavljena, čas je za sprejem gostov!
In potem se je začelo … Američani so se soočili s takšnim tokom tehničnih težav, da se je delovanje postaje izkazalo za praktično nemogoče. Napajalni sistem ni bil v redu, toplotna bilanca je bila motena: temperatura znotraj postaje se je dvignila na + 50 ° Celzija. Da bi popravili situacijo, so v Skylab nujno poslali ekspedicijo treh astronavtov. V 28 dneh, ki so jih preživeli na postaji za nujne primere, so odprli zagozdeno ploščo sončne plošče, na zunanjo površino namestili "ščit" za toplotno zaščito in nato z motorji vesoljskih plovil Apollo orientirali Skylab pod takšnim kotom, da je površina trupa, osvetljena s Soncem, je imela minimalno površino.
Skylab. Toplotni ščit, nameščen na naramnicah, je jasno viden
Postaja je bila nekako spravljena v delo, opazovalnica na krovu v rentgenskem in ultravijoličnem območju je začela delovati. S pomočjo opreme Skylb so odkrili "luknje" v sončni koroni in izvedli več deset bioloških, tehničnih in astrofizikalnih poskusov. Postajo sta poleg "brigade za popravila in obnovo" obiskali še dve odpravi - v trajanju 59 in 84 dni. Kasneje je bila muhasta postaja uničena.
Julija 1979, 5 let po zadnjem obisku ljudi, je Skylab vstopil v gosto atmosfero in se zrušil nad Indijskim oceanom. Del naplavin je padel na ozemlje Avstralije. Tako se je zgodba o zadnjem predstavniku obdobja "Saturn-V" končala.
Sovjetski TMK
Zanimivo je, da so pri podobnem projektu pri nas delali: od zgodnjih šestdesetih let ima OKB-1 dve delovni skupini pod vodstvom G. Yu. Maximov in K. P. Feoktistov je razvil projekt za težko medplanetarno vesoljsko plovilo (TMK) za pošiljanje odprave s posadko na Venero in Mars (študija nebesnih teles s poti leta brez pristanka na njihovi površini). Za razliko od Jenkijev, ki so sprva poskušali popolnoma poenotiti sisteme aplikacijskega programa Appolo, je Sovjetska zveza razvila popolnoma novo ladjo s kompleksno strukturo, jedrsko elektrarno in električnimi reaktivnimi (plazemskimi) motorji. Ocenjena masa odhodne stopnje vesoljskega plovila v orbiti Zemlje naj bi bila 75 ton. Edino, kar je povezalo projekt TMK z domačim "lunarnim programom", je bila super težka izstrelitvena naprava N-1. Ključni element vseh programov, od katerih so bili odvisni naši nadaljnji uspehi v vesolju.
Izstrelitev TMK -1 na Mars je bila načrtovana za 8. julij 1971 - v dneh velikega spopada, ko se Rdeči planet približa Zemlji čim bližje. Vrnitev odprave je bila načrtovana za 10. julij 1974.
Obe različici sovjetskega TMK sta imeli zapleten algoritem vbrizgavanja v orbito - "lažja" različica vesoljskega plovila, ki jo je predlagala delovna skupina Maximova, je predvidela izstrelitev brezpilotnega modula TMK v nizko zemeljsko orbito, čemur je sledil pristanek tričlanske posadke. kozmonavti, dostavljeni v vesolje v preprosti in zanesljivi "Uniji". Feokistovljeva različica je predvidevala še bolj izpopolnjeno shemo z več izstrelitvami N-1 s kasnejšo montažo vesoljskega plovila v vesolje.
Med delom na TMK je bil izveden ogromen kompleks študij za ustvarjanje sistemov za vzdrževanje življenja za zaprt cikel in regeneracijo kisika, obravnavana so bila vprašanja zaščite posadke posadke pred sončnimi izbruhi in galaktičnim sevanjem. Veliko pozornosti so namenili psihološkim težavam bivanja osebe v zaprtem prostoru. Izredno težka izstrelitvena naprava, uporaba jedrskih elektrarn v vesolju, najnovejši (takratni) plazemski motorji, medplanetarne komunikacije, algoritmi za pristajanje-odklapljanje večtonskih ladijskih delov v orbiti okoli Zemlje-pred svojimi ustvarjalci se je pojavila TMK v obliki izredno zapletenega tehničnega sistema, ki ga s pomočjo tehnologije šestdesetih let praktično ni mogoče uresničiti.
Idejna zasnova težkega medplanetarnega vesoljskega plovila je bila zamrznjena po seriji neuspešnih izstrelitev "lunarnega" N-1. V prihodnosti je bilo odločeno, da se razvoj TMK opusti v korist orbitalnih postaj in drugih bolj realnih projektov.
In sreča je bila tako blizu …
Kljub prisotnosti vseh potrebnih tehnologij in vse navidezne preprostosti letov do najbližjih nebesnih teles je prelet Venere in Marsa s posadko v šestdesetih letih prejšnjega stoletja bil zunaj moči slavnih osvajalcev vesolja.
V teoriji je bilo vse razmeroma dobro: naša znanost in industrija bi lahko poustvarili skoraj vsak element težke medplanetarne ladje in jih celo ločeno izstrelili v vesolje. V praksi pa so se sovjetski strokovnjaki v raketni in vesoljski industriji, tako kot njihovi ameriški kolegi, soočili s tako pošastnim številom nerešljivih težav, da je bil projekt TMK dolga leta pokopan "pod naslovom".
Glavno vprašanje pri ustvarjanju medplanetarnih vesoljskih plovil, tako kot zdaj, je bila ZANESLJIVOST takšnega sistema. In s tem so bile težave …
Tudi danes, ob trenutni stopnji razvoja mikroelektronike, električnih reaktivnih motorjev in drugih visokotehnoloških tehnologij, je pošiljanje odprave s posadko na Rdeči planet videti vsaj tvegano, težko izvedljivo in kar je najpomembneje, pretirano drago poslanstvo za tak projekt izvajati v resnici. Tudi če poskus poskusa pristanka na površini Rdečega planeta opustijo, dolgotrajno bivanje osebe v utesnjenih oddelkih vesoljskega plovila skupaj s potrebo po oživitvi super težkih izstrelitvenih nosilcev prisili sodobne strokovnjake, da pripravijo nedvoumen zaključek: ob obstoječi tehnološki ravni so misije s posadko na najbližje planete "zemeljske skupine" praktično nemogoče.
Razdalja! Vse gre za ogromne razdalje in čas, potreben za njihovo premagovanje.
Pravi preboj se bo zgodil šele, ko bodo izumljeni motorji z veliko potisno močjo in nič manj visokim specifičnim impulzom, ki bodo v kratkem času zagotovili pospešek ladje do hitrosti stotine km / s. Visoka hitrost letenja bo samodejno odpravila vse težave s kompleksnimi sistemi za vzdrževanje življenja in dolgotrajno bivanje odprave v prostranosti vesolja.
Apollo ukazni in servisni modul
