“… Iidsetel aegadel vaatasid inimesed taevasse, et näha tähtkujude seas oma kangelaste pilte. Sellest ajast on palju muutunud: lihast ja luust inimestest on saanud meie kangelased. Teised järgivad ja leiavad kindlasti tee koju. Nende otsingud ei lähe asjata. Need inimesed olid aga esimesed ja jäävad meie südames esimesteks. Nüüdsest mäletab igaüks, kes ei pööraks pilku Veenusele, et selle võõra maailma pisike nurk jääb igavesti inimkonnale."
- president Barack Obama kõne, mis on pühendatud mehitatud missiooni Veenusele lähetamise 40. aastapäevale, M. Canaveral, 31. oktoober 2013
Siinkohal saab vaid õlgu kehitada ja ausalt tunnistada, et mehitatud lendu Veenusele pole kunagi olnud. Ja "president Obama kõne" ise on vaid katkend R. Nixoni ettevalmistatud kõnest Kuu vallutamiseks saadetud astronautide surma korral (1969). Ometi on kohmakal lavastusel väga konkreetsed põhjendused. Nii nägi NASA oma edasisi plaane kosmoseuuringuteks 1960ndatel:
- 1973, 31. oktoober - kanderaketi Saturn -V käivitamine koos mehitatud missiooniga Veenusele;
- 1974, 3. märts - laeva läbipääs Koidutähe lähedal;
- 1974, 1. detsember - laskumismooduli tagasipöördumine meeskonnaga Maale.
Nüüd tundub see ulme, kuid siis, pool sajandit tagasi, olid teadlased ja insenerid täis kõige julgemaid plaane ja ootusi. Nende käes on kõige võimsam ja täiuslikum tehnoloogia kosmose vallutamiseks, mis on loodud kuuprogrammi "Apollo" ja automaatsete päikesesüsteemi uurimise missioonide raames.
Rakett Saturn V on kõigi aegade võimsaim inimtegevusest valmistatud kanderakett, mille stardimass ületab 2900 tonni. Ja madalmaa orbiidile lastud kandevõime mass võib ulatuda 141 tonnini!
Hinnake raketi kõrgust. 110 meetrit - 35 -korruselisest hoonest!
Raske 3 -kohaline kosmoselaev "Apollo" (käsuruumi kaal - 5500 … 5800 kg; teenindusmooduli kaal - kuni 25 tonni, millest 17 tonni oli kütus). Just seda laeva pidi kasutama selleks, et minna kaugemale madalmaa orbiidist ja lennata lähima taevakeha juurde - Kuule.
Ülemise astme S-IVB (Saturn-V LV kolmas etapp) korduvkasutatava mootoriga, mida kasutati Apollo kosmoselaeva viimiseks võrdlusorbiidile ümber Maa ja seejärel lennuteele Kuule. Ülemine, kaaluga 119,9 tonni sisaldas 83 tonni vedelat hapnikku ja 229 000 liitrit (16 tonni) vedelat vesinikku - 475 sekundit tahket tuld. Tõukejõud on miljon njuutonit!
Pikaajalised kosmosesidesüsteemid, mis tagavad andmete usaldusväärse vastuvõtmise ja edastamise kosmoselaevadelt sadade miljonite kilomeetrite kaugusel. Dokimistehnoloogia areng kosmoses on võti orbitaaljaamade loomisel ja raske mehitatud kosmoseaparaatide kokkupanemisel päikesesüsteemi sise- ja välisplaneetidele lendamiseks. Uute tehnoloogiate esilekerkimine mikroelektroonikas, materjaliteaduses, keemias, meditsiinis, robootikas, mõõteriistades ja muudes sellega seotud valdkondades tähendas paratamatult peatset läbimurret kosmoseuuringutes.
Mehe maandumine Kuule polnud kaugel, kuid miks mitte kasutada olemasolevat tehnoloogiat julgemate ekspeditsioonide läbiviimiseks? Näiteks - mehitatud Veenuse lend!
Kui see õnnestub, oleks meil - esimest korda kogu meie tsivilisatsiooni ajastul - õnn näha seda kauget salapärast maailma Koidutähe läheduses. Jalutage 4000 km Veenuse pilvekatte kohal ja lahustuge pimestavas päikesevalguses teisel pool planeeti.
Apollo - kosmoselaev S -IVB Veenuse läheduses
Juba tagasiteel tutvuvad astronaudid Merkuuriga - nad näevad planeeti 0,3 astronoomilise ühiku kauguselt: 2 korda lähemal kui Maalt vaatlejad.
1 aasta ja 1 kuu avatud ruumis. Tee pikkus on pool miljardit kilomeetrit.
Ajaloo esimese planeetidevahelise ekspeditsiooni elluviimine oli kavandatud, kasutades eranditult olemasolevaid tehnoloogiaid ning Apollo programmi raames loodud raketi- ja kosmosetehnoloogia näidiseid. Loomulikult nõuaks selline keeruline ja pikk missioon laeva paigutuse valimisel mitmeid mittestandardseid otsuseid.
Näiteks tuli S-IVB etapp pärast kütuse läbipõlemist ventileerida ja seejärel kasutada asustatud sektsioonina (märg töökoda). Idee muuta kütusepaagid astronautide eluruumideks tundus väga ahvatlev, eriti arvestades, et "kütus" tähendas vesinikku, hapnikku ja nende "mürgist" H2O segu.
Kosmoselaeva Apollo peamasin pidi asenduma kahe vedela raketikütusega raketimootoriga Kuumooduli maandumisastmest. Sama tõukejõuga oli sellel kaks olulist eelist. Esiteks suurendas mootorite dubleerimine kogu süsteemi töökindlust. Teiseks hõlbustasid lühemad pihustid adapteritunneli kujundamist, mida astronaudid hiljem kasutasid navigeerimiseks Apollo käsumooduli ja S-IVB sees olevate eluruumide vahel.
Kolmas oluline erinevus "Veenuse kosmoseaparaadi" ja tavalise S-IVB-Apollo kimbu vahel on seotud väikese "aknaga" stardi tühistamiseks ja käsuteenuse mooduli Maale tagastamiseks. Ülemises etapis esinevate talitlushäirete korral oli laeva meeskonnal mõni minut aega pidurdusmootori (kosmoselaeva Apollo tõukejõu raketimootor) sisselülitamiseks ja tagasiteele minekuks.
Kosmoselaeva Apollo paigutused koos S-IVB ülemise astmega. Vasakul on põhiline väljumisetapp koos pakitud "kuumooduliga". Paremal - vaade "Veenuse laevale" erinevatel lennuetappidel
Selle tulemusel tuli isegi ENNE Veenusele kiirendamise algust süsteemi eraldada ja uuesti dokkida: Apollo eraldus S-IVB-st, “kukkus” üle pea ja pärast seda dokitud ülemise astmega käsumooduli küljelt. Samal ajal oli Apollo peamasin suunatud väljapoole, lennu suunas. Selle skeemi ebameeldivaks jooneks oli ülekoormuse mittestandardne mõju astronautide kehadele. Kui S -IVB ülemise astme mootor sisse lülitati, lendasid astronaudid sõna otseses mõttes "silmad laubale" - ülekoormus vajutamise asemel "tõmbas" nad oma istmetelt välja.
Mõistes, kui raske ja ohtlik selline ekspeditsioon on, tehti ettepanek valmistuda lenduks Veenusele mitmel etapil:
- dokitud massi ja suurusega mudeli S-IVB proovilend ümber Apollo Maa;
- Apollo- S-IVB klastri üheaastane mehitatud lend geostatsionaarsel orbiidil (35 786 km kõrgusel Maa pinnast).
Ja alles siis - algus Veenusele.
Orbitaaljaam "Skylab"
Aeg läks, tehniliste probleemide arv kasvas ja nende lahendamiseks kuluv aeg. "Kuuprogramm" laastas drastiliselt NASA eelarve. Kuus maandumist lähima taevakeha pinnale: prioriteet saavutatud - USA majandus ei suutnud rohkem tõmmata. 1960ndate kosmiline eufooria on jõudnud loogilisele järeldusele. Kongress kärpis üha enam riikliku lennundusagentuuri uuringu eelarvet ja keegi ei tahtnud isegi kuulda suurejoonelistest mehitatud lendudest Veenusele ja Marsile: automaatsed planeetidevahelised jaamad tegid suurepärast tööd kosmose uurimisel.
Selle tulemusel lasti 1973. aastal Skylabi jaam maa-lähedasele orbiidile Apollo-S-IVB klastri asemel. Fantastiline disain, palju aastaid oma ajast ees - piisab, kui öelda, et selle mass (77 tonni) ja elamiskõlblike sektsioonide maht (352 kuupmeetrit) olid neli korda suuremad kui eakaaslastel - Nõukogude Liidu orbiidijaamad Salyut / Almaz seeria …
SkyLabi peamine saladus: see loodi kanderaketi Saturn-V S-IVB päris kolmanda etapi põhjal. Kuid erinevalt Veenuse laevast ei kasutatud Skylabi sisemust kunagi kütusepaagina. Skylab saadeti kohe orbiidile koos täieliku teadusliku varustuse ja elutoetussüsteemidega. Pardal oli 2000 naela toitu ja 6000 naela vett. Laud on kaetud, on aeg külalisi vastu võtta!
Ja siis see algas … Ameeriklased seisid silmitsi sellise tehniliste probleemide vooga, et jaama töö osutus praktiliselt võimatuks. Toitesüsteem oli korrast ära, soojusbilanss oli häiritud: jaama sisetemperatuur tõusis + 50 ° C -ni. Olukorra parandamiseks saadeti Skylabi kiiresti kolme astronaudi ekspeditsioon. Hädaabijaamas viibimise 28 päeva jooksul avasid nad ummistunud päikesepaneelide paneeli, paigaldasid välispinnale kuumuskindla "kilbi" ja seejärel suunasid Apollo kosmoselaevade mootoreid kasutades Skylabi sellisesse nurka, et Päikese poolt valgustatud kerepinnal oli minimaalne pindala.
Skylab. Traksidele paigaldatud kuumakilp on selgelt nähtav
Jaam viidi kuidagi töökorda, rong- ja ultraviolettkiirguse rongisisene vaatluskeskus hakkas tööle. Skylbi seadmete abil avastati päikese koroonas “augud” ning viidi läbi kümneid bioloogilisi, tehnilisi ja astrofüüsilisi katseid. Lisaks "remondi- ja restaureerimisbrigaadile" külastas jaama veel kaks ekspeditsiooni - kestusega 59 ja 84 päeva. Hiljem hakati kapriisne jaam mumbama.
Juulis 1979, 5 aastat pärast viimast inimvisiiti, sisenes Skylab tihedasse atmosfääri ja varises India ookeani kohale. Osa prahist langes Austraalia territooriumile. Nii lõppes "Saturn-V" ajastu viimase esindaja lugu.
Nõukogude TMK
On uudishimulik, et sarnase projektiga tegeleti ka meie riigis: alates 1960. aastate algusest on OKB-1-l kaks töörühma G. Yu juhtimisel. Maximov ja K. P. Feoktistov töötas välja projekti raske planeetidevahelise kosmoselaeva (TMK) jaoks, et saata mehitatud ekspeditsioon Veenusele ja Marsile (taevakehade uurimine lennuteelt ilma nende pinnale maandumata). Erinevalt jänkidest, kes esialgu püüdsid Appolo rakendusprogrammi süsteeme täielikult ühendada, töötas Nõukogude Liit välja täiesti uue keeruka ehitusega laeva, tuumaelektrijaama ja elektrilised reaktiivmootorid (plasma). Kosmoselaeva väljumisetapi hinnanguline mass Maa orbiidil pidi olema 75 tonni. Ainus, mis sidus TMK projekti kodumaise "kuuprogrammiga", oli ülikerge kanderaketti N-1. Kõigi programmide põhielement, millest sõltusid meie edasised edusammud kosmoses.
TMK -1 lennutamine Marsile oli planeeritud 8. juulil 1971 - Suure vastasseisu päevil, mil Punane planeet läheneb Maale võimalikult lähedale. Ekspeditsiooni tagasitulek oli planeeritud 10. juuliks 1974. aastal.
Mõlemal Nõukogude TMK versioonil oli orbiidile keeruline süstimisalgoritm - Maximovi töörühma pakutud kosmoselaeva "kergem" versioon nägi ette mehitamata TMK mooduli laskmise madalikule orbiidile, millele järgnes kolmeliikmelise meeskonna maandumine kosmonaudid toimetati kosmosesse lihtsas ja usaldusväärses "liidus". Feokistovi versioon nägi ette veelgi keerukama skeemi mitme N-1 stardiga koos kosmoselaeva järgneva kokkupanekuga kosmoses.
TMK -ga töötamise käigus viidi läbi kolossaalne uuringute kompleks, et luua elutsüklisüsteemid suletud tsükli ja hapniku regenereerimise jaoks, arutati meeskonna kiirguskaitse küsimusi päikesepõletuste ja galaktilise kiirguse eest. Suurt tähelepanu pöörati inimese kinnises ruumis viibimise psühholoogilistele probleemidele. Ülikerge kanderakett, tuumaelektrijaamade kasutamine kosmoses, uusimad (sel ajal) plasmamootorid, planeetidevaheline side, algoritmid mitmetonniste laevaosade dokkimiseks ja lahtiühendamiseks maa-lähedasel orbiidil-TMK ilmus selle loojate ette äärmiselt keeruka tehnosüsteemi näol, mida 1960. aastate tehnoloogia abil praktiliselt võimatu rakendada.
Raske planeetidevahelise kosmoselaeva ideekavand külmutati pärast mitmeid ebaõnnestunud "Kuu" N-1 starde. Tulevikus otsustati loobuda TMK arendamisest orbitaaljaamade ja muude realistlikumate projektide kasuks.
Ja õnn oli nii lähedal …
Hoolimata kõigi vajalike tehnoloogiate olemasolust ja lendude näilisest lihtsusest lähimate taevakehade juurde, ei olnud Veenuse ja Marsi mehitatud lendamine 1960ndatel kuulsusrikkate kosmosevallutajate võimuses.
Teoreetiliselt oli kõik suhteliselt hea: meie teadus ja tööstus suutsid raske planeetidevahelise laeva peaaegu mis tahes elemendi uuesti luua ja isegi kosmosesse eraldi lasta. Kuid praktikas seisid Nõukogude raketi- ja kosmosetööstuse spetsialistid, nagu nende Ameerika kolleegid, silmitsi nii koletu hulga lahendamatute probleemidega, et TMK projekt maeti "rubriiki" paljudeks aastateks.
Põhiprobleem planeetidevaheliste kosmoseaparaatide loomisel, nagu ka praegu, oli sellise süsteemi USALDUSVÕIME. Ja sellega oli probleeme …
Isegi tänapäeval näeb mikroelektroonika, elektriliste reaktiivmootorite ja muu kõrgtehnoloogia praeguse arengutaseme juures mehitatud ekspeditsiooni saatmine Punasele planeedile välja vähemalt riskantne, raskesti täidetav ja mis kõige tähtsam-sellise projekti jaoks liiga kallis ülesanne. reaalsuses läbi viia. Isegi kui loobutakse katsest maanduda Punase planeedi pinnale, sunnib inimese pikaajaline viibimine kosmoseaparaadi kitsastes ruumides koos vajadusega elustada üliraskeid kanderakette ning sunnib kaasaegseid spetsialiste joonistama ühemõtteline järeldus: olemasoleva tehnoloogia taseme juures on mehitatud missioonid "maismaarühma" lähimatele planeetidele praktiliselt võimatud.
Kaugus! See kõik puudutab kolossaalseid vahemaid ja nende ületamiseks kuluvat aega.
Tõeline läbimurre toimub alles siis, kui leiutatakse suure tõukejõuga ja mitte vähem suure spetsiifilise impulsiga mootorid, mis tagavad laeva kiirendamise lühikese aja jooksul sadade km / s. Suur lennukiirus eemaldab automaatselt kõik keerukate elutoetussüsteemidega seotud probleemid ja ekspeditsiooni pikaajalise viibimise kosmose avarustes.
Apollo käsu- ja teenindusmoodul
