Высадка космонавтов на Луне

<

091713 0024 1 Высадка космонавтов на ЛунеЛуна привлекала внимание людей с древних времён. Изобретение телескопов позволило различать более мелкие детали рельефа Луны. Первую лунную карту составил Риччиоли в 1651 году, он же дал названия самым крупным кратерам. Вслед за ним занимались картографией Луны И. Ньютон и В. Гершель, карта стала подробнее, так как улучшилась техника наблюдения.

Новым этапом исследования Луны стало применение фотографии в астрономических наблюдениях, начиная с середины XIX века. Это позволило более детально анализировать поверхность Луны по подробным фотографиям. Такие фотографии были сделаны, в частности, Уорреном де ла Рю (1852) и Льюисом Резерфордом (1865). В 1881 Жюль Янссен составил детальный «Фотографический атлас Луны».

С началом космической эры количество наших знаний о Луне значительно увеличилось. Стал известен состав лунного грунта, учёные даже получили его образцы, составлена карта обратной стороны.

Впервые Луну посетил советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года.

Впервые астрономам удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть её поверхности. Обратная сторона Луны представляет собой идеальное место для астрономической обсерватории. Размещённым здесь оптическим телескопам не пришлось бы пробиваться сквозь плотную земную атмосферу. А для радиотелескопов Луна послужила бы естественным щитом из твёрдых горных пород толщиной 3500 км, который надёжно прикрыл бы их от любых радиопомех с Земли.

В начале 1960-х годов было очевидно, что в освоении космоса США отстаёт от СССР. Дж. Кеннеди заявил — высадка человека на Луну состоится до 1970 года. Для подготовки к пилотируемому полёту НАСА выполнило несколько космических программ: «Рейнджер» — фотографирование поверхности, «Сервейер (программа)» (1966-68) — мягкая посадка и съёмки местности и «Лунар орбитер (программа)» (1966-67) — детальное изображение поверхности Луны.

Впервые сфотографированный с лунной орбиты в течение полёта Apollo 8 «восход Земли»

Американская программа пилотируемого полёта на Луну называлась «Аполлон». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя — в декабре 1972 года, первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг (21 июля 1969 года), вторым — Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз остался в ракете.

Задачи полёта корабля Аполлон-12 предусматривали поиск аппарата Сервейер-3, демонтаж некоторых его деталей и доставка их на Землю для изучения влияния длительного пребывания в лунных условиях. Эти задачи были выполнены экипажем, причём в куске пенопласта, помещённом в питательную среду, были обнаружены бактерии из числа обитающих в полости рта и носа человека. Очевидно, бактерии попали в пенопласт при предполётном ремонте аппарата с выдыхаемым воздухом или слюной одного из техников. Таким образом, выяснилось, что, попав вновь в селективную среду, земные бактерии способны к размножению после почти трёхлетнего пребывания в лунных условиях.

Таким образом, Луна — единственное внеземное тело, на котором побывал человек, Луна также — единственное небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю (США доставили 380 килограммов, СССР — 324 грамма лунного грунта).

СССР ответил отправкой на Луну двух радиоуправляемых самоходных аппаратов, «Луноход-1» в ноябре 1970 года и «Луноход-2» в январе 1973.

После окончания советской космической программы «Луна» и американской «Аполлон» исследования Луны с помощью космических аппаратов были практически прекращены. Но в начале XXI века Китай опубликовал свою программу освоения Луны, включающую кроме доставки лунохода (в 2011 году) и отправки грунта на Землю (2012), в том числе и постройку обитаемых лунных баз (2030). Считается, что это заставило остальные космические державы снова развернуть лунные программы. Так, например, Европейское космическое агентство 28 сентября 2003 запустило первый лунный зонд «Смарт-1», а Дж. Буш 14 января 2004 объявил, что в планы США входит создание новых пилотируемых космических кораблей, способных доставить людей на Луну, с целью заложить к 2020 году первые лунные базы.

24 октября 2007 в лунную гонку официально вступила КНР. С космодрома Сичан был запущен первый китайский спутник Луны «Чанъэ-1». С помощью станции учёные планируют сделать объемную карту лунной поверхности, что в будущем может поспособствовать амбициозному проекту колонизации Луны.

В 1966 г., вслед за СССР, США осуществили первую мягкую посадку на Луну автоматического аппарата «Сервейер». (Сервейор, Сюрвейер — англ. Surveyor)

Всего с 1966 г. по 1968 г. американцы посадили на Луну пять таких аппаратов. «Сервейеры» передали на Землю десятки тысяч изображений лунной поверхности. Большинство из этих изображений сделаны уже после посадки аппаратов.

Аппарат Сервейер-6 умел взлетать на несколько метров над поверхностью Луны по команде оператора с Земли.

Surveyor 1 — запуск 30 мая 1966; посадка в Океан бурь (Oceanus Procellarum), 2 июня 1966

Surveyor 2 — запуск 20 сентября 1966; крушение недалеко от кратера Коперник (Copernicus), 23 сентября 1966

Surveyor 3 — запуск 17 апреля 1967; посадка в Океан бурь (Oceanus Procellarum), 20 апреля 1967

Surveyor 4 — запуск 14 июля 1967; крушение в Центральном заливе (Sinus Medii), 17 июля 1967

Surveyor 5 — запуск 3 сентября 1967; посадка в море Спокойствия (Mare Tranquillitatis), 11 сентября 1967

Surveyor 6 — запуск 7 ноября 1967; посадка в Центральном заливе (Sinus Medii), 10 ноября 1967

<

Surveyor 7 — запуск 7 января 1968; посадка недалеко от кратера Тихо (Tycho), 10 января 1968

Программа «Лунар орбитер» (англ. Lunar Orbiter) — серия из 5 непилотируемых миссий по исследованию Луны, осуществленных США в 1966—1967 годах с целью картографирования лунной поверхности.

Все 5 миссий были успешными, и 99 % поверхности Луны было сфотографировано с разрешением 60 м или лучше.

Lunar Orbiter 1

Запуск 10 августа 1966

Фотосъемка Луны: 18 — 29 августа 1966

Миссия разведки возможных мест посадки Аполлонов

Lunar Orbiter 2

Запуск 6 ноября 1966

Фотосъемка Луны: 18 — 25 ноября 1966

Миссия разведки возможных мест посадки Аполлонов

Lunar Orbiter 3

Запуск 5 февраля 1967

Фотосъемка Луны: 15 — 23 февраля 1967

Миссия разведки возможных мест посадки Аполлонов

Lunar Orbiter 4

Запуск 4 мая 1967

Фотосъемка Луны: 11 — 26 мая 1967

Миссия картографирования лунной поверхности

Lunar Orbiter 5

Запуск 1 августа 1967

Фотосъемка Луны: 6 — 18 августа 1967

Картографирование лунной поверхности, в т.ч. с высоким разрешением

«Аполло́н» (англ. Apollo) — серия американских 3-местных космических кораблей; программа их разработки и полётов.

«Аполлон-11» (англ. Apollo 11) — пилотируемый космический корабль серии Аполлон, который впервые доставил людей на поверхность другого космического тела — Луны.

Командир — Нил Армстронг (слева)

Пилот командного модуля — Майкл Коллинз.

Пилот лунного модуля — Эдвин E. Олдрин младший.

Старт ракеты-носителя «Сатурн-5» («Аполлон-11») 16 июля 1969 года. Основное назначение — доставка астронавтов на Луну; совершены также беспилотные полёты и полёты космонавтов вокруг Земли; модификации «Аполлон» использовались для доставки 3 экипажей на орбитальную станцию «Скайлэб» и стыковки с советским космическим кораблём «Союз-19» по программе ЭПАС.

Для командного модуля астронавты выбрали позывной «Колумбия» («Columbia»), для лунного модуля — «Игл» («Eagle» — Орёл). Вес корабля 43,9 т. «Колумбия» — название статуи на здании Конгресса в Вашингтоне и корабля, в котором летели на Луну герои Жюль Верна. Эмблема полёта — орёл над поверхностью Луны, держащий в когтях оливковую ветвь. Для запуска использовалась ракета Сатурн-5 (образец AS-506). Цель полёта была сформулирована следующим образом: «Совершить посадку на Луну и возвратиться на Землю». Предусматривали посадку на Луну в западной части Моря Спокойствия (База Спокойствия), сбор образцов лунного грунта, фотографирование на поверхности Луны, установку на Луне научных приборов, проведение телевизионных сеансов с борта корабля и с поверхности Луны.

Корабль состоит из основного блока (спускаемый на Землю отсек экипажа и двигательный отсек) и лунного модуля (посадочная и взлётная ступени), в котором астронавты совершают посадку и стартуют с Луны.

Корабль Аполлон-11 стартовал 16 июля 1969 г. в 13 часов 32 минуты по Гринвичу на 724 мс позже расчётного времени. Двигатели всех трёх ступеней ракеты-носителя отработали в соответствии с расчётной программой, корабль был выведен на геоцентрическую орбиту, близкую к расчётной.

В 3 часа 26 минут полётного времени начался манёвр перестроения отсеков, который завершился с первой попытки через семь минут.

В 4 часа 30 минут полётного времени корабль (командный и лунный модуль) отделился от последней ступени ракеты-носителя, отдалился от неё на безопасное расстояние и начал самостоятельный полёт к Луне.

Лунный модуль прилунился в Море Спокойствия 20 июля в 20 часов 17 минут 42 секунды по Гринвичу. В момент посадки Армстронг передал: «Хьюстон, говорит База Спокойствия. «Орёл» сел».

Астронавты произвели операции, имитирующие старт с Луны, убедились, что бортовые системы исправны. Ещё в период обращения по селеноцентрической орбите астронавты попросили разрешения отказаться от запланированного периода отдыха, после посадки медицинский руководитель полёта дал такое разрешение, посчитав, что нервное напряжение, по-видимому, всё равно помешало бы астронавтам заснуть перед выходом на Луну.

Внешняя бортовая камера, установленная на лунном модуле, обеспечила прямую трансляцию выхода Армстронга на лунную поверхность. Армстронг спустился на поверхность Луны 21 июля 1969 года в 02 часа 56 минут 20 секунд по Гринвичу. Спустившись на поверхность Луны он произнёс следующую фразу: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества».

Олдрин вскоре вышел на поверхность Луны примерно через пятнадцать минут после Армстронга. Олдрин опробовал различные способы быстрого передвижения по поверхности Луны. Наиболее целесообразным астронавты признали обычную ходьбу. Астронавты прошлись по поверхности, собрали некоторое количество образцов лунного грунта и установили телевизионную камеру. Затем астронавты установили флаг Соединённых Штатов Америки (Конгресс США до полёта отверг предложение NASA установить на Луне флаг ООН вместо национального), провели двухминутный сеанс связи с президентом Никсоном, произвели дополнительный забор грунта, установили на поверхности Луны научные приборы (сейсмометр и отражатель лазерного излучения). Олдрину было очень трудно горизонтировать сейсмометр, пользуясь уровнем. В конечном счёте астронавт горизонтировал его «на глаз» и сейсмометр был сфотографирован, чтобы специалисты на Земле могли по фотографии определить положение прибора на грунте. Некоторую задержку вызвало и то, что одна из двух панелей солнечных батарей сейсмометра автоматически не развернулась, и её пришлось разворачивать вручную.

После установки приборов, астронавты собрали дополнительные образцы грунта (общий вес образцов, доставленных на Землю — 24,9 кг при максимально допустимом весе 59 кг) и вернулись в лунный модуль.

При ресурсе автономной системы жизнеобеспечения около четырёх часов, Олдрин пробыл на поверхности Луны чуть более полутора, Армстронг — примерно два часа и десять минут.

После возвращения в лунную кабину астронавты сложили ненужные более предметы в мешок, разгерметизировали кабину и выбросили мешок на поверхность Луны. Телевизионная камера, работавшая на поверхности Луны показала этот процесс и вскоре после этого была выключена.

После проверки бортовых систем и приёма пищи, астронавты спали примерно семь часов (Олдрин — свернувшись на полу кабины, Армстронг — в гамаке, подвешенном над кожухом основного двигателя взлётной ступени лунной кабины).

После ещё одного приёма пищи астронавтами, на сто двадцать пятом часу полёта состоялся старт с Луны взлётной ступени лунного модуля.

Общая длительность пребывания лунного модуля на поверхности Луны: 21 час 36 минут.

На оставшейся на поверхности Луны посадочной ступени лунного модуля укреплена табличка с выгравированными на ней картой полушарий Земли и словами «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну. Июль 1969 г. новой эры. Мы пришли с миром от имени всего Человечества». Под этими словами выгравированы подписи всех трёх астронавтов корабля «Аполлон-11» и президента Никсона.

После выхода взлётной ступени лунного модуля на селеноцентрическую орбиту, она была состыкована с командным модулем на 128 часу экспедиции. Экипаж лунного модуля взял образцы собранные на Луне и перешёл в командный модуль, взлётная ступень лунной кабины была отстыкована, командный модуль стартовал в обратный путь на Землю. Потребовалась только одна коррекция курса во время всего обратного полёта. Она была необходима из-за плохих метеорологических условий в запланированном изначально районе посадки. Новый район посадки находился примерно в четырёхстах километрах к северо-востоку от намеченного изначально. Разделение отсеков командного модуля произошло на сто девяносто пятом часу полёта. Чтобы отсек экипажа достиг нового района, была изменена программа управляемого спуска с использованием аэродинамического качества.

Отсек экипажа приводнился в Тихом океане примерно в двадцати километрах от авианосца «Хорнет» через 195 часов 15 минут 21 секунду от начала экспедиции в точке с координатами 13°30′ с. ш. 169°15′ в. д. (G).

На воде отсек экипажа первоначально установился в нерасчётном положении (днищем вверх), однако через несколько минут при помощи надувных баллонов-поплавков был перевёрнут в расчётное положение.

С вертолёта были сброшены три лёгких водолаза, которые подвели понтон под отсек экипажа и привели в готовность две надувные лодки. Один из водолазов в скафандре биологической защиты открыл люк отсека экипажа, передал экипажу три таких же скафандра и снова закрыл люк. Астронавты надели скафандры и через 35 минут после приводнения перешли на надувную лодку. Водолаз обработал скафандры астронавтов и внешнюю поверхность отсека неорганическим соединением йода. Экипаж подняли на борт вертолёта и доставили на авианосец через 63 минуты после приводнения. Астронавты прямо из вертолёта перешли в карантинный фургон, где их ожидали врач и техник.

На авианосец для встречи астронавтов прибыли президент Никсон, директор NASA Томас Пейн, а также астронавт Фрэнк Борман. Никсон обратился к находящимся в карантинном фургоне астронавтам с краткой приветственной речью.

Астронавты находились в карантине 21 день (считается с момента старта с Луны). С первого же дня пребывания на Земле экипаж начал отчитываться о полёте и проходить медицинские обследования. Эти обследования, а также анализ образцов и воздействие лунными материалами на растения и животных присутствия лунных микроорганизмов не обнаружили, и карантин сочли возможным не продлевать.

По окончании карантинного периода астронавты провели одни сутки с семьями, после чего 13 августа 1969 года были организованы торжественные встречи астронавтов последовательно в Нью-Йорке, Чикаго и Лос-Анжелесе.

16 сентября состоялся приём экипажа «Аполлона-11» в Конгрессе США. В этот день Конгресс утвердил новую государственную награду США — Почётную медаль Конгресса за освоение космоса.

NASA неоднократно подчёркивало, что полёт корабля «Аполлон-11» имел своей главной задачей решение инженерно-технических проблем, а не научные исследования на Луне. С точки зрения решения этих проблем основными достижениями полёта корабля «Аполлон-11» считают демонстрацию эффективности принятого способа посадки на Луну и старта с Луны (этот способ считают применимым и при старте с Марса), а также демонстрацию способности экипажа передвигаться по Луне и вести исследования в лунных условиях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1. Космонавтика. Энциклопедия / Глав. ред. Глушко В. П. М, 1985.
  2. Общий курс астрономии /Авт. Э. В. Кононович и В. И. Мороз, М. 2010.
  3. http://inauka.ru/news/article49111/print.html
<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.92MB/0.00127 sec

WordPress: 22.81MB | MySQL:121 | 1,302sec