Первый полёт человека на Луну: как это было

Человек на Луне

Участники трёх последних экспедиций программы «Аполлон» наездили по Луне около 90 км, путешествуя на специальном лунном вездеходе

В мае 1961 года президент США Джон Ф. Кеннеди поставил перед страной небывалую задачу — осуществить к концу десятилетия высадку человека на Луне. 20 июля 1969 года этот дерзкий план был воплощён в жизнь. Итак, как проходили приготовления к этому событию и как проходил первый полёт человека на Луну.

Нога человека оставила свой след на Луне

Символический след подошвы астронавта на лунном грунте — свидетельство того, что нога человека, наконец, ступила на Луну

В середине ХХ века поставленная цель казалась совершенно недостижимой, ибо человечество делало лишь робкие шаги в космосе. Не прошло и месяца после полёта Юрия Гагарина, да и за плечами у НАСА (Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям) был только 15-минутный суборбитальный полёт астронавта Алана Шепарда. Однако высадка на Луну стала для американцев делом национальной гордости. СССР опередил США, запустив в космос первый спутник и первого человека, поэтому в самый мрачный период «холодной войны» Джон Кеннеди решил «застолбить» Луну для Америки. Его решение положило начало крупномасштабной космической программе, а выполненные для проекта «Аполлон» передовые научно-технические разработки во многом придали современному миру его нынешний облик.

С первых же дней космической эры, открытой запуском советского спутника 1 октября 1957 года, Луна стала очевидной мишенью для беспилотных зондов. Первым её достиг в 1959 году советский зонд «Луна-2», разбившийся о лунную поверхность, но успевший отправить на Землю её фотоснимки. Месяц спустя «Луна-3» совершила облёт нашего ночного светила и впервые в истории сфотографировала его обратную сторону. СССР захватил явное лидерство в космической гонке, однако, взяв мощный разбег к поставленной цели, США начали постепенно сокращать отрыв.

В 1962 году до Луны добрался и американский «Рейнджер-IV», но к великой досаде учёных он не передал на Землю ожидаемой телевизионной картинки. Зато в 1964-1965 годах «Рейнджеры» VII, VIII и IX сделали свыше 17 тысяч фотоснимков, в том числе первые крупные планы лунной поверхности. В 1966 году СССР записал на свой счёт ещё один выдающийся успех, когда «Луна-9» впервые совершила мягкую посадку на Луне. Для Советского Союза экспедиция на Луну была не меньшим политическим козырем, чем для США, но если Америка открыто разрабатывала свои космические программы, то в СССР столь же напряжённая работа велась под покровом секретности. Все беспилотные зонды собирали информацию, необходимую для высадки человека. Следом за «Рейнджерами» последовала серия «Сервейоров», осуществлявших мягкие посадки и бравших пробы лунных пород. Этой же цели служили спутники серии «Лунар орбитер», оснащённые мощной фотоаппаратурой, которая позволила составить карту 95 % лунной поверхности и обследовать возможные точки прилунения.

Об экспедициях на Луну нечего было и думать без гигантского скачка в технологии пилотируемых полётов. Первые астронавты 1961 года были лишь пассажирами своих кораблей, летавших по простым суборбитальным траекториям. Со временем советская программа «Восток» и американская «Меркурий» начали ставить перед пилотами всё более сложные задачи, а позднее НАСА приступило к запуску двухместных кораблей серии «Джемини», постепенно увеличивая продолжительность полётов, в ходе которых астронавты осваивали науку космического пилотирования. Ведь для экспедиции на Луну потребуется экипаж из трёх человек, которому предстоит провести больше недели в космосе и корректировать курс с точностью до долей секунды. Более того, в тесном пространстве космических модулей вся начинка должна быть предельно компактной, в том числе и бортовые компьютеры, которые в те годы были громадными махинами, занимающими большие помещения.

Полёт на Луну был немыслим и без новой, гораздо более мощной ракеты-носителя. Выведение капсулы «Джемини» на околоземную орбиту требовало куда меньших затрат энергии, чем отправка «Аполлона» в путь длиной более 300 тыс. км. Поэтому, подвергнув основательной переделке конструкцию ракеты «Сатурн-I», НАСА создало могучий «Сатурн-V».

К началу 1967 года, после многих лет напряжённой работы программа «Аполлон» была, наконец, готова к старту, что убедительно показал успешный запуск «Аполлона-1» с помощью модифицированного «Сатурна-IB» («Сатурн-V» находился на стадии разработки). Однако именно в этот момент грянула беда. В ходе предстартовой тренировки в герметично закрытом командном модуле «Аполлона» вспыхнул пожар, мгновенно распространившийся в обогащённой кислородом атмосфере, и астронавты Гас Гриссом, Эд Уайт и Роджер Чаффи задохнулись в дыму. Предпринятое по следам аварии расследование и внесение в конструкцию командного отсека существенных изменений отсрочили программу больше чем на год. За это время СССР вполне мог захватить лидерство в «лунной» гонке, однако и там в апреле 1967 года произошёл трагический инцидент. Плановый полёт, предусматривавший стыковку двух кораблей на орбите, завершился гибелью космонавта Комарова, когда спускаемый аппарат «Союз-1» с большой скоростью врезался в землю.

В октябре 1968 года были возобновлены полёты по программе «Аполлон» с новой мощной ракетой-носителем и реконструированным командным отсеком. С целью его обкатки на околоземную орбиту был выведен «Аполлон-7», но ещё до его запуска НАСА взялось за подготовку нового космического «сюрприза», подстёгиваемое слухами о том, что СССР готовит пилотируемый облёт Луны.

Восход Земли

Так выглядит с Луны восход Земли. Снимок сделан во время экспедиции «Аполлона-8». Лунный горизонт находится примерно в 570 км от корабля, а Земля — в 384 тыс. км

К счастью для НАСА, советский замысел так и не воплотился в жизнь, и в декабре 1968 года США достигли самого крупного на тот момент успеха. Корабль «Аполлон-8» с астронавтами Фрэнком Борманом, Джеймсом Лоуэллом и Уильямом Андерсом на борту долетел до Луны, совершил вокруг неё 10 витков и вернулся на Землю (что гораздо сложнее запланированного Советами простого облёта Луны). За 20 часов пребывания на окололунной орбите астронавты опробовали системы навигации и связи, предназначенные для использования при посадке на Луну. Спустя два месяца на околоземную орбиту вышел «Аполлон-9» с целью испытания модуля, которому предстояло доставить первых людей на лунную поверхность. В течение 6 часов лунный модуль летал отдельно от командного, после чего благополучно состыковался с ним. 13 марта 1969 года астронавты вернулись на Землю.

Вперёд, на Луну!

Через два с лишним месяца экипаж «Аполлона-10» провёл дальнейшие испытания лунного модуля — на сей раз на окололунной орбите. Астронавты Томас Стаффорд и Юджин Сернан снизились в нём до 15 км над лунной поверхностью, а Джон Янг тем временем оставался в командном модуле. Успех этой экспедиции убедительно подтвердил готовность НАСА к высадке первых людей на Луну.

Первые люди на Луне

Экипаж «Аполлона-11» (слева направо): Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Эдвин «Баз» Олдрин. 16 июля 1969 года они отправились в исторический полёт с Земли на Луну

Утром 16 июля 1969 года с космодрома на мысе Канаверал, штат Флорида стартовала трёхступенчатая ракета-носитель «Сатурн-V», которая вывела в космос корабль «Аполлон-11» с тремя астронавтами на борту. Это были Нил Армстронг, Эдвин Олдрин и Майкл Коллинз. Общая длина ракеты и корабля составляла 111 м, а стартовый вес — почти 3000 тонн. Ежесекундно сжигая 15 т топлива и сжиженного кислорода, мощные двигатели первой ступени развили скорость 10 000 км/час и за 2,5 минуты подняли ракету на высоту 65 км над Землёй. После этого первая ступень была отстрелена, и заработали двигатели второй ступени. Через 9 минут после старта она тоже выполнила свою задачу, подняв корабль на высоту 185 км и увеличив скорость до 25 000 км/час. Наконец, после отделения второй ступени включились двигатели третьей.

Орбита ожидания

Этапы доставки экипажа на Луну

1. Выход на околоземную орбиту. 2. Старт с околоземной орбиты. 3. Перестыковка команджного и лунного модулей. 4. Окололунная орбита. 5. Посадка лунного модуля. 6. Обратный путь. 7. Приводнение

За каких-нибудь 3 минуты корабль набрал скорость 28 000 км/час, достаточную, чтобы остаться на почти круговой околоземной орбите ожидания. После выключения двигателей третьей ступени экипаж выполнил штатные проверки систем корабля и начал готовиться к трёхдневному полёту к Луне длиной 384 тыс. км.

Повторно включенные на пять с половиной минут двигатели третьей ступени вырвали корабль из объятий земной гравитации, и он взял курс на Луну с начальной скоростью свыше 39 тыс. км/час. Теперь пришло время подготовки трёх модулей (командного, двигательного и лунного), из которых состоял «Аполлон-11», к выходу на окололунную орбиту.

Модули «Аполлона»

Командный и двигательный отсеки «Аполлона»

Так выглядела связка командного и двигательного отсеков «Аполлона» с борта лунного модуля на пути к Луне

В коническом командном модуле находилась панель управления и жилые отсеки. Командный модуль составлял единую связку с цилиндрическим двигательным отсеком, в котором помимо маршевой двигательной установки находились двигатели системы ориентации и система электропитания.

Лунный модуль корабля

Лунный модуль, в котором астронавты «Аполлона» совершили посадку на Луне. Он был снабжён двумя ракетными двигателями — одним для спуска, другим для возвращения на орбиту

Наконец, непосредственно к третьей ступени «Сатурна» крепился лунный модуль, в котором астронавты совершили посадку на поверхность Луны.

Посадка на Луне

Отделившись от «Сатурна», основной блок из командного и двигательного модулей совершил разворот и вершиной к вершине состыковался с лунным модулем. После этого связка основного блока и лунного модуля отделилась от третьей ступени «Сатурна», которая к тому времени выполнила свою задачу. Необходимые корректировки курса выполнялись с помощью малых маневровых двигателей, однако маршевый двигатель не включался, и под воздействием земной гравитации космический корабль постепенно замедлял ход. В 48 тыс. км от Луны скорость «Аполлона-11» лишь немногим превышала 3000 км/час, но здесь уже вступили в действие силы лунного притяжения, и корабль снова начал ускоряться. Для торможения и перевода корабля на окололунную орбиту был включен маршевый двигатель, который теперь находился в носовой части связки.

Через иллюминаторы командного модуля астронавты «Аполлона-11» наблюдали лунную поверхность с высоты 100 км, сосредоточив всё внимание на предполагаемом месте посадки в Море Спокойствия — обширной лунной равнине, получившей своё название несколько веков назад, когда учёные верили в существование лунных морей. На другой день Армстронг и Олдрин перешли в лунный модуль, получивший позывной «Орёл». Коллинз остался в командном отсеке, а лунный модуль отделился и начал пологий спуск к поверхности Луны, пользуясь двигателем посадочной ступени для торможения и корректировки курса. В этот момент весь мир затаил дыхание. Наконец, астронавты подыскали ровную площадку, на минуту зависли над ней в полуторах метрах и совершили посадку на покрытую вековой пылью поверхность Луны, о чём Армстронг доложил в ЦУП на Земле: «Говорит дно Моря Спокойствия. «Орёл» совершил посадку». Это поистине историческое событие свершилось 20 июля 1969 года в 20:18 по Гринвичу.

Кульминационным моментом экспедиции стал момент, когда Нил Армстронг спустился по трапу на лунную поверхность. Ступив на тёмно-серый грунт, он сказал: «Для одного человека — это маленький шаг, но для всего человечества — гигантский скачок вперёд».

На Луне

Астронавт собирается ступить на Луну

Астронавт Эдвин Олдрин спускается с лунного модуля «Аполлон-11» на поверхность Луны. Снимок сделал первый человек, ступивший на Луну — Нил Армстронг

Следом за Армстронгом ступил на Луну Эдвин Олдрин, и передвигаться в условиях низкой гравитации оказалось очень легко, даже несмотря на громоздкие скафандры. Первым делом астронавты установили американский флаг, натянутый на жёсткий каркас, чтобы ткань не обвисала в полном безветрии безвоздушного пространства.

Это эпохальное событие находилось в центре внимания всей мировой прессы, а телерепортажи, пересылаемые на Землю маленькой телекамерой лунного модуля, с огромным интересом наблюдали зрители многих стран.

Астронавт у лунного кратера

Гигантский лунный кратер. Снимок сделан в ходе первой экспедиции на Луну «Аполлона-11» . На заднем плане виден лунный вездеход, которым пользовались первопроходцы

Прежде чем вернуться в лунный модуль, астронавты провели ряд научных экспериментов и собрали около 20 кг образцов лунной породы.

Наступил критический момент всей экспедиции — старт с Луны. Ведь в случае отказа стартового двигателя лунного модуля люди бы навсегда остались на Луне без малейших шансов на спасение. Однако в этой и всех последующих экспедициях стартовый двигатель срабатывал безупречно.

Путь домой

Для взлёта с лунной поверхности спусковой двигатель был отделён от модуля и послужил ей стартовой платформой, которой суждено было остаться на Луне. Включив стартовый двигатель, астронавты вышли сначала на низкую окололунную орбиту, а затем на орбиту с командным модулем. Несколькими импульсами маневровых двигателей Майкл Коллинз приблизился к лунному модулю, занял удобную позицию для стыковки, и, состыковав оба модуля, первые лунопроходцы присоединились к своему коллеге. С собой они взяли собранные образцы лунного грунта и аппаратуру, которую надлежало вернуть на Землю. Затем они расстыковались с лунным модулем и включили маршевый двигатель, который должен был доставить их на Землю. Перед входом в земную атмосферу астронавты отделили двигательный отсек, а командный модуль развернули кормой вперёд, чтобы усилить торможение путём трения об атмосферу. На высоте около 7 км раскрылись малые тормозные парашюты, а в 3 км от поверхности — главные парашюты.

Капсула с астронавтами на надувном понтоне

Под приводнившуюся капсулу с астронавтами был подведён надувной понтон, чтобы не дать ей утонуть

Вскоре командный модуль благополучно приводнился в Тихом океане, а экипаж вылетел на базу, где его ожидала триумфальная встреча. 24 июля астронавты вернулись на родину, проведя в полёте 8 суток. По выражению президента Никсона, это была «величайшая неделя в истории человечества со времени сотворения мира».

Последующие экспедиции

Корабль «Аполлон-12»

Корабль «Аполлон-12» завис над ракетой-носителем «Сатурн-V». На его днище видно шасси лунного модуля

Серия полётов на Луну по программе «Аполлон» завершилась в декабре 1972 года. К тому времени там побывали 12 астронавтов, причём некоторые не только ходили, но и ездили по Луне. Участники каждой экспедиции проводили на Луне всё больше времени. Вторую высадку осуществил экипаж «Аполлона-12» в ноябре 1969 года, прилунившийся в Океане Бурь неподалёку от того места, где в 1967 году совершил посадку «Сервейор-3». Астронавты Чарльз Конрад и Алан Бин привезли на Землю некоторые узлы этого зонда, и учёные получили возможность узнать, как вели себя различные материалы в условиях открытого космоса.

Полёт «Аполлона-13» во многом оправдал суеверия, связанные с «несчастливым числом». По пути на Луну в апреле 1970 года из-за дефекта в системе электропитания взорвался кислородный бак в двигательном отсеке. Осознав, что основной бак вскоре потеряет весь кислород и энергию, экипаж Джима Лоуэлла был вынужден перейти в лунный модуль «Аквериэс» (Водолей). В нём был достаточный запас воздуха для полёта, но на сей раз начались сбои в системе воздушных фильтров, и астронавтам пришлось заменять их несовместимыми фильтрами из командного модуля. Борясь за живучесть корабля, они сожгли слишком много топлива даже для того, чтобы просто развернуться и полететь обратно. Вместо этого им пришлось выполнить опасный манёвр — облететь вокруг Луны, а затем без помощи бортовых компьютеров включить маршевый двигатель лунного модуля, чтобы взять курс на Землю. И всё же, несмотря на все трудности, астронавты живыми и невредимыми вернулись домой, где их встречали, как национальных героев.

«Аполлон-14»

Старт «Аполлона-14». Экспедиция длилась 9 дней

В начале 1971 года после генеральной проверки всех систем стартовал «Аполлон-14», доставивший на Луну очередной экипаж астронавтов. В этой экспедиции был впервые применён модульный транспортёр оборудования — грузовая двухколёсная тележка.

Куда более смелые цели преследовала предпринятая в середине 1971 года экспедиция «Аполлона-15», оснащённая лунным вездеходом на электрических батареях, который позволял астронавтам совершать дальние поездки для сбора образцов лунных пород. Позднее таким же луноходом пользовались ещё две экспедиции — «Аполлон-16» (апрель 1972 года) и «Аполлон-17» (декабрь 1972 года).

«Аполлон-17»

Старт «Аполлона-17». Это был единственный ночной старт за всю лунную программу «Аполлон»

Поначалу программа «Аполлон» предусматривала ещё два полёта на Луну, но ослабление общественного интереса и урезание бюджета привело к её преждевременному закрытию. Последние полёты совершались уже по прикладной программе «Скайлэб» — в 1973 году ракета «Сатурн-V» вывела на околоземную орбиту первую американскую космическую станцию, а в 1975 состоялся первый совместный полёт кораблей «Аполлон-18» и «Союз-19», стыковка которых на орбите стала символом политической разрядки.

За годы, прошедшие после завершения программы «Аполлон», освоение космоса пошло другими путями, включая полёты кораблей многоразового использования, создание сложнейших роботов-зондов для изучения далёких планет и крупных орбитальных станций. От пилотируемых полётов к другим планетам пришлось отказаться из-за их непомерной дороговизны и бюджетных ограничений. И всё же когда-нибудь мы непременно вернёмся на Луну, чтобы на сей раз остаться там надолго. В 1992 году НАСА отправило на Луну первый за последние 20 лет зонд «Клементайн», оснащённый куда более сложной аппаратурой, чем «Аполлон». В ходе детального обследования спутника Земли он вёл и поиск полезных ископаемых, которые, по-видимому, станут главным коммерческим обоснованием возвращения человека на Луну. Этот же зонд уловил сигналы, свидетельствующие о наличии льда в укрытом вечной тенью кратере близ лунного южного полюса. А если на Луне есть вода, то её колонизация пойдёт гораздо легче.

Хотя «лунная гонка», как и все полёты по программе «Аполлон», были поставлены на службу политическим целям, они, тем не менее, остаются выдающимся достижением научно-технической мысли.

Читайте также:

Что за тёмные пятна на Луне

Знаменитые изобретения человечества

Что такое астрономическая единица

Что такое световой год

6 Комментариев “Первый полёт человека на Луну: как это было

    • glazastik сказал:

      Ув. Георгий, американцы БЫЛИ на Луне, это бесспорно. Если вы следите за новостями, то должны знать, что космическая отрасль развивается очень бурно. Уже примерно к 2030 году NASA планирует полёт человека на Марс.

      • Аноним сказал:

        Только почему то с тех пор они больше не используют свои мощнейшие ракеты сатурн ? вопрос почему? так же никто в мире не видел образцов лунного грунта. И самое главное они на данный момент не могут повторить полет , хотя прошло уже почти 50 лет и техника шагнула далеко вперед….

        • glazastik сказал:

          Ув. Аноним, как Вы знаете, ракеты «Сатурн» эксплуатировались 50 лет назад, поэтому неудивительно, что сейчас по причине морального износа они нашли своё пристанище в музее. Образцы лунного грунта учёные не только видели, но и тщательнейшим образом изучили (можно погуглить по запросу «образцы лунного грунта» и посмотреть многочисленные фотографии). Хранилище образцов лунного грунта находится на площадке Космического центра имени Линдона Джонсона вблизи Хьюстона. Каждый год около 100 человек посещают хранилище для целей образования и исследований. Почему Вы не решили, что полёт на Луну не могут повторить? Просто в этом нет необходимости. Кстати, СССР ведь тоже достиг Луны и оставил на ней свои луноходы.

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован.

Вы можете использовать HTML- теги и атрибуты:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>