Люди на Луне [litres] - Виталий Юрьевич Егоров

уже использовались тяжелые твердотопливные ускорители на ракете Titan III, производимые компанией United Aircraft. Однако заказ на ускорители Space Shuttle достались Thiokol. Победа в конкурсе NASA, возможно, связана с успешным сотрудничеством компании и космического агентства в реализации пилотируемых программ. То есть опыт разработки Saturn V и здесь помог в создании нового поколения космических транспортных систем – Space Shuttle.

ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ БАЗА В ЦЕНТРЕ СТЕННИСА

Для создания сверхмощных ракетных двигателей и сверхтяжелой ракеты необходима соответствующая испытательная база. Стенды для испытаний двигателей F-1 и ступеней ракеты Saturn V возвели на границе штатов Миссисипи и Луизианы, базу назвали Mississippi Test Facility. Сейчас это Космический центр Джона Стенниса.

Испытательный комплекс B2 Mississippi Test Facility в процессе размещения первой ступени ракеты Saturn V для испытаний блока двигателей F-1. NASA

В Mississippi Test Facility возвели все необходимые стенды для испытания двигателей и ступеней ракеты Saturn V, включая самую мощную – первую. Именно возможность провести на земле испытания всех компонентов ракеты и стала гарантией надежности ее будущих пусков. В отличие от NASA, в Советском Союзе отказались от дорогостоящего и длительного строительства испытательного стенда для первой ступени ракеты Н-1 с целью экономии времени и средств и сокращения отставания в лунной гонке. И это решение оказалось роковым для исхода всей гонки – все четыре испытательных пуска Н-1 закончились аварией первой ступени.

После завершения лунной программы США испытательную базу Mississippi Test Facility перестроили под программу Space Shuttle. Там испытывали как отдельные кислород-водородные двигатели RS-25 тягой 189 т, так и полный блок из трех RS-25, т. е. главную двигательную установку шаттла.

Позже там проводились испытания самого мощного кислород-водородного двигателя RS-68 тягой 319 т, который применяется в ракете Delta IV, в том числе в Delta IV Heavy.

Новая лунная программа США Artemis также требует испытаний. В ближайшие годы в Центре Стенниса ожидается проверка двигательной установки первой ступени, состоящей из четырех двигателей RS-25 для сверхтяжелой ракеты SLS. Там же проводятся испытания и сравнительно малых ракетных двигателей, в том числе – частных космических компаний.

ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ SKYLAB

Важной частью наследия лунной программы Apollo стала долговременная орбитальная станция Skylab. К ее созданию начали готовиться еще в конце 1960-х годов, на случай, если развития лунной программы не будет и NASA не получит средств на возведение долговременной обитаемой лунной базы. NASA пришлось даже сократить число лунных полетов, которые завершились полетом Apollo 17, хотя ожидалось еще не менее трех. Когда стало ясно, что несколько ракет Saturn V останутся без работы, создатели ракеты предложили другие способы ее применения на околоземной орбите. Оригинальной идеей стал проект переделки верхней ступени Saturn V в околоземную долговременную орбитальную станцию.

Рисунок станции Skylab с установленным дополнительным теплоизолирующим щитом. NASA

Съемка поверхности Солнца в различных диапазонах излучения, проведенная со станции Skylab. NASA

Станция Skylab массой 77 т стартовала в 1973 году и приняла на борту три экспедиции по три человека в течение одного года. Длительность первой и второй экспедиций составила 28 и 60 суток соответственно, а третья экспедиция продолжалась в течение 84 суток, и каждая была рекордной на момент проведения. Рекорд длительности полета экипажа Skylab побили через четыре года советские космонавты на станции «Салют-6». В американской космонавтике рекорд длительности полета был побит только в 1990-е годы, когда астронавты начали участвовать в длительных полетах на российской станции «Мир».

Skylab оказала важное влияние на развитие пилотируемой космонавтики – продемонстрировала доступный на тот момент предел длительности пилотируемых полетов. Кроме того, американская станция показала потенциал пилотируемой космонавтики для проведения научных и инженерных исследований в условиях микрогравитации на низкой околоземной орбите. На Skylab проводили эксперименты, наблюдали поверхность Земли и Солнце.

Для астрономии Skylab послужила в качестве базы для солнечного телескопа. Установка Apollo Telescope Mount позволила наблюдать Солнце в широком диапазоне длин волн электромагнитного излучения – от видимого до рентгеновского. Такие наблюдения невозможно вести с Земли из-за поглощения рентгеновских лучей атмосферой. Телескоп снимал на фотопленку, которую приходилось заменять, для чего астронавты совершали выходы в открытый космос. За время работы Skylab удалось получить и доставить на Землю более 150 000 снимков.

Астрономия и съемка Земли не единственная научная деятельность на Skylab. Астронавты проводили инженерные, медицинские и биологические эксперименты. Серия экспериментов проведена для изучения влияния невесомости на поведение жидкостей и металлов: опробовали пайку, плавление, сварку. Ряд исследований провели по студенческим проектам: например, в образовательном эксперименте на орбиту слетал паук, и астронавты следили за его попытками плести паутину.

«СОЮЗ» – «АПОЛЛОН»

Завершающим этапом программы Apollo стал уникальный в своем роде околоземный полет корабля для стыковки с советским космическим кораблем «Союз». Программа Apollo – Soyuz Test Project (ASTP) в 1975 году стала важным достижением мировой космонавтики в условиях противостояния двух мировых сверхдержав – США и СССР. Космическое объединение и совместная работа на орбите показали, что даже самые яростные противники на Земле могут пожать друг другу руки в космосе, работать сообща и обмениваться опытом в мирных целях.

Корабль Apollo с переходным отсеком и андрогинно-периферийным стыковочным узлом. NASA

В технической реализации проекта «Союз» – «Аполлон» главная сложность состояла в стыковке двух кораблей с разным типом атмосферы. На Apollo дышали кислородом под давлением 0,3 атмосферы, а на «Союзе» – воздухом при нормальном атмосферном давлении. Потребовалось создание переходного отсека. Стыковочным узлом занялась советская сторона. Используемые ранее в обеих странах системы стыковки по принципу «штырь – конус» не подходили для ASTP, поэтому советские конструкторы разработали новый тип: андрогинно-периферийный стыковочный узел АПАС-75.

Во время полета корабли проводили маневрирование на орбите для изучения процессов полета и даже научных целей – искусственного затмения. Используя корабль Apollo в качестве коронографа, советские космонавты снимали солнечную корону, пока американский корабль создавал тень, закрывая солнце.

Наиболее значимым техническим результатом ASTP стала конструкция стыковочного узла АПАС-75. Впоследствии на его основе были созданы узлы, обеспечившие стыковку американских кораблей Space Shuttle и российской станции «Мир». Затем новое поколение стыковочных узлов такого типа обеспечивало стыковку шаттлов и Международной космической станции. Часть компонентов современной американской стыковочной системы IDA, применяемой на кораблях Dragon и Starliner, также производится в России на основе технологии АПАС.

Взаимодействие двух крупнейших космических организаций непосредственно после полета «Союз» – «Аполлон» не продолжилось из-за изменения политического фона. К 1980-м годам снова наступило охлаждение отношений между странами. Зато спустя двадцать лет после первого парного полета началась новая совместная программа «Шаттл» –