Аполлон 5
 Лунный модуль 1 соединяется с адаптером «Космический корабль – LM» (SLA) в рамках подготовки к запуску под названием «Аполлон-5». | |
| Тип миссии | Беспилотный полет на околоземной орбите LM ( B ) |
|---|---|
| Оператор | НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ |
|
| САТКАТ нет. | 3106 |
| Продолжительность миссии | 11 часов 10 минут |
| Орбиты завершены | 7 |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Лунный модуль Аполлона -1 |
| Производитель | Грумман |
| Стартовая масса | 14 360 кг (31 660 фунтов) [1] |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 22 января 1968 г., 22:48:09 UTC |
| Ракета | Сатурн ИБ СА-204 |
| Запуск сайта | Мыс Кеннеди LC-37B |
| Конец миссии | |
| Утилизация | Неконтролируемый вход в атмосферу |
| Деактивирован | 23 января 1968 г., 9:58 UTC |
| Дата распада |
|
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота перигея | 167 километров (90 миль) [1] |
| Высота апогея | 222 километра (120 миль) [1] |
| Наклон | 31,63 градуса [1] |
| Период | 88,4 минуты [1] |
| Эпоха | 22 января 1968 г. [2] |
«Аполлон-5» (запущен 22 января 1968 года), также известный как AS-204 , был первым беспилотным полетом лунного модуля «Аполлон» (LM), который позже доставит астронавтов на поверхность Луны. Ракета Saturn IB с LM стартовала с мыса Кеннеди 22 января 1968 года. Миссия прошла успешно, хотя из-за проблем с программированием была выполнена альтернативная миссия по сравнению с первоначально запланированной.
Как и «Аполлон-4» , этот полет был надолго отложен, отчасти из-за неудач в разработке LM, производимого Grumman Aircraft . Первоначальная ракета Saturn IB, которая должна была доставить в космос первый LM (LM-1), была снята во время задержек и заменена той, которая могла бы запустить Аполлон-1, если бы не произошел пожар космического корабля, в результате которого погибли три астронавта. LM-1 прибыл в Космический центр Кеннеди в июне 1967 года; Следующие месяцы были заняты тестированием и размещением LM на вершине Saturn IB. После последней задержки из-за неисправности оборудования обратный отсчет начался 21 января 1968 года, и на следующий день космический корабль был запущен.
Как только корабль достиг орбиты и LM отделился от ракеты-носителя S-IVB , началась программа орбитальных испытаний, но запланированный запуск был автоматически прерван, когда компьютер управления Аполлона обнаружил, что корабль движется не так быстро, как планировалось. Руководитель полета Джин Кранц и его команда из Центра управления полетами в Хьюстоне быстро выбрали альтернативную миссию, в ходе которой цели миссии по испытанию LM-1 были достигнуты. Миссия оказалась настолько успешной, что запланированная вторая беспилотная миссия по испытанию LM была отменена, что способствовало реализации планов НАСА по высадке астронавта на Луну к концу 1960-х годов.
Фон
[ редактировать ]В 1961 году президент США Джон Ф. Кеннеди призвал Соединенные Штаты высадить астронавта на Луну к концу десятилетия с безопасным возвращением на Землю. [3] После продолжительных дебатов НАСА (правительственное космическое агентство США) в конце 1962 года решило, что в лунных миссиях будет использоваться место встречи на лунной орбите , в ходе которого весь космический корабль «Аполлон» будет выведен на лунную орбиту с помощью третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-5» (так называемой S-2) . ИВБ ). Оказавшись на лунной орбите, астронавты, которые должны были приземлиться на Луну, вошли в то, что тогда называлось лунным экскурсионным модулем (ЛЕМ) (позже названным лунным модулем (ЛМ)). Этот корабль отделится от командно-служебного модуля (CSM) «Аполлона» и приземлится на Луне. Когда астронавты будут готовы вернуться, они войдут в LM, взлетят и повторно состыкуются с CSM. Как только экипаж снова войдет в CSM, они выбросят лунный модуль и вернутся на Землю в CSM. [4] В 1962 году НАСА пригласило одиннадцать компаний принять участие в тендере на контракт на строительство LM. 7 ноября 1962 года НАСА объявило о заключении контракта с компанией Grumman в Бетпейдже, штат Нью-Йорк . [5]
Задержки
[ редактировать ]Как и в случае с «Аполлоном-4» , для «Аполлона-5» были значительные задержки. Основной причиной задержек «Аполлона-5» был LM, который отставал от графика. Менеджер программы «Аполлон» генерал-майор Сэмюэл К. Филлипс первоначально надеялся, что беспилотный испытательный полет LM-1, первого лунного модуля, будет запущен в апреле 1967 года. Ожидая шесть месяцев для проверки и испытаний корабля, НАСА попросило Груммана предоставить LM -1 доставлен в Космический центр Кеннеди во Флориде к сентябрю 1966 года, но из-за трудностей в производстве LM-1 поставка неоднократно откладывалась. Дата поставки все еще была неопределенной, когда AS-206, ракета-носитель «Сатурн IB» , которая планировала вывести LM-1 на орбиту, была установлена на стартовом комплексе 37 в январе 1967 года. После пожара в том же месяце, в результате которого погиб экипаж «Аполлона-1» , ракета-носитель запланированный для Аполлона-1, AS-204 был перенесен со стартового комплекса 34 на стартовый комплекс 37 и заменен AS-206. [6] Это было сделано потому, что AS-204 был последним Saturn IB с полным набором инструментов для исследований и разработок, и, поскольку полет с экипажем был приостановлен, НАСА хотело использовать этот ускоритель для первого полета LM. [7] [а]
Поскольку LM еще не было в наличии, Грумман построил фанерный макет одного из них на стартовом комплексе 37, чтобы облегчить проверку объектов. [9] 12 мая 1967 года менеджер космического корабля программы «Аполлон» Джордж М. Лоу проинформировал штаб-квартиру НАСА, что Грумман пообещал доставить 28 июня LM-1, хотя Лоу отметил, что этой цели будет трудно достичь. [10] 23 июня LM-1 прибыл к мысу Кеннеди на борту Aero Spacelines компании Super Guppy ; четыре дня спустя ступени были соединены друг с другом. [9] [11] Команда из 400 человек под руководством Джона Дж. Уильямса, ветерана операций по запуску Меркурия и Джемини , проверила соответствие LM-1 спецификациям, после чего они контролировали технических специалистов Grumman, которые тестировали и модифицировали аппарат. [11] Из-за утечек на этапе подъема LM эти две ступени были отключены в августе, а после того, как они были исправлены и ступени повторно соединены, возникла еще одна утечка, и в сентябре этапы были снова отключены. За это время компания Grumman вывезла в ремонт несколько единиц оборудования; В октябре этапы снова были пересоединены. [9]
По состоянию на 6 сентября 1967 года «Аполлон-5» отставал примерно на 39 дней от плана, установленного 18 июля, но все известные проблемы были устранены, за исключением некоторых утечек из двигательной установки. [12] Большинство документов миссии было готово к концу 1967 года; Директор миссии Уильям К. Шнайдер издал правила миссии 18 ноября 1967 года. На следующий день LM-1 был соединен со своей ракетой-носителем, а испытания готовности космического корабля были завершены в декабре. В начале января 1968 года офис администратора НАСА Джеймса Э. Уэбба объявил, что «Аполлон-5» будет запущен не ранее 18 января 1968 года. Незначительные неисправности, такие как засорение фильтров, привели к некоторым дополнительным задержкам. Демонстрационный тест обратного отсчета завершился 19 января, а 21 января начался сокращенный 22-часовой обратный отсчет. [13] [14]
Цели
[ редактировать ]
«Аполлон-5» предназначался для проверки работы подсистем LM. Во время полета включались двигатели подъема и спуска. Будет проведено испытание « пожар в дыре », чтобы убедиться, что ступень подъема все еще может работать, будучи прикрепленной к ступени спуска, - процедура, которая будет использоваться на поверхности Луны и в случае прерванной посадки на Луну. Это включало в себя отключение спускаемой ступени, переключение управления и питания на подъемную ступень и запуск подъемного двигателя, пока две ступени все еще были соединены. Термин «огонь в яме» произошел от термина, используемого в горнодобывающей промышленности, когда собираются использовать взрывчатые вещества. [13] [15] [16] Дополнительные испытания заключались в проверке возможности перезапуска двигателей LM после первого использования. [17] Помимо тестирования систем LM, «Аполлон-5» должен был протестировать приборный блок в конфигурации «Сатурн-5». [9]
Ожидалось, что этап подъема LM-1 останется на орбите около двух лет, прежде чем снова войдет в атмосферу и распадется, а этап спуска - около трех недель. [18]
Оборудование
[ редактировать ]
«Аполлон-5» был выведен на орбиту кораблем «Сатурн IB», получившим обозначение SA-204R, который был закреплен за «Аполлоном-1». Первоначально доставленный на мыс Кеннеди в августе 1966 года, он пережил пожар невредимым, пройдя после пожара проверку на наличие коррозии или других повреждений. повреждать. [9] [11] [19] Воспламеняющая масса ракеты-носителя, включая космический корабль и топливо, составила 589 413 кг (1 299 434 фунта). [20]
Космический корабль для этой миссии имел высоту 55 метров (180 футов), но имел приземистый вид, поскольку у него не было ни CSM, ни системы эвакуации при запуске. Вместо этого LM был размещен внутри адаптера космического корабля-лунного модуля (SLA) в верхней части штабеля корабля. [11] SLA, получившая номер SLA-7, [21] находился чуть ниже носовой крышки в стопке и имел четыре панели, которые открывались после сброса носовой крышки на орбите, позволяя комнате LM отделиться и уйти. [22]
LM, получивший обозначение LM-1, был первым готовым к полету лунным модулем «Аполлона». Для экономии веса и потому, что во время испытательного полета в них не было необходимости, у LM-1 не было посадочных опор. [23]
После того, как одно из окон LM-5 (который должен был летать на Аполлоне-11 ) сломалось во время испытаний в декабре 1967 года, представители НАСА решили заменить окна LM-1 алюминиевыми пластинами из опасений, что окно может выйти из строя в полете. [24] Поскольку на борту не было астронавтов, на LM-1 был установлен программист миссии, который мог управлять кораблем удаленно. [25] Не все системы LM-1 были полностью активированы и не были полностью загружены расходными материалами: например, его основные батареи были частично разряжены во избежание осложнений, связанных с перенапряжением, а кислородные баллоны для систем экологического контроля были заполнены лишь частично. [26]
Полет
[ редактировать ]22 января 1968 года «Аполлон-5» стартовал со стартового комплекса 37B на базе ВВС на мысе Кеннеди. [23] в 17:48:08 по восточному стандартному времени (22:48:08 UTC). [9] Saturn IB сработал отлично, выведя вторую ступень и LM на орбиту размером 88 на 120 морских миль (163 на 222 км). [1] [б] Носовой обтекатель был отброшен, и после полета в 43 минуты 52 секунды LM отделился от адаптера на орбите размером 90 на 120 морских миль (167 на 222 км). [1]
После двух витков был начат первый запланированный 39-секундный запуск спускаемого двигателя, но он был прерван всего через четыре секунды компьютером управления Аполлоном , который обнаружил, что космический корабль движется не так быстро, как ожидалось. Это произошло потому, что один из клапанов двигателя подозревался в негерметичности и не был активирован до тех пор, пока не пришло время запустить двигатель на орбите, а это означало, что топливу потребовалось больше времени, чтобы достичь двигателя, что привело к задержке. Программисты могли бы скорректировать программное обеспечение с учетом этого, но им об этом не сказали. К тому же цистерны были заполнены лишь наполовину, и это способствовало медлительности корабля. Если бы это произошло во время полета с экипажем, астронавты смогли бы проанализировать ситуацию и решить, следует ли перезапустить двигатель. [13] [27]
Джин Кранц был руководителем полета Аполлона-5. [16] Центр управления полетами под командованием Кранца принял решение о плане проведения испытаний двигателя и «огонь в дыре» под ручным управлением. У космического корабля были проблемы со связью, и пропуск этих испытаний означало бы провал миссии. Несмотря на это, команда Кранца выполнила все работы. [28] Ступень подъема вышла из-под контроля через восемь часов после начала миссии после завершения сгорания двигателя из-за проблемы с системой наведения. [29]
Ступени остались на достаточно низкой орбите, так что сопротивление атмосферы вскоре привело бы к затуханию их орбит и возвращению в атмосферу. Этап восхождения возобновился 24 января и сгорел; стадия спуска возобновилась 12 февраля, упав в Тихий океан в нескольких сотнях миль к юго-западу от Гуама . [30] [31] Моделирование показало, что ступень S-IVB ракеты-носителя (1968-007B) повторно вошла в полет примерно через 15,5 часов. [32]
Менеджер программы космических кораблей «Аполлон» Джордж М. Лоу сказал, что успех «Аполлона-5» «был обусловлен тем, что у нас было хорошее оборудование; это было связано с тем, что у нас были выдающиеся команды управления полетом под умелым руководством Джина Кранца». [23] Несмотря на проблемы во время сгорания спускаемого двигателя, НАСА сочло миссию успешной в демонстрации систем LM, и второе беспилотное летное испытание с использованием LM-2 было отменено. [32] Первый полет LM с экипажем состоялся на корабле «Аполлон-9» в марте 1969 года. [33]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Ракета-носитель AS-206 впоследствии была предназначена для потенциального второго беспилотного полета LM, а когда в этом оказалось ненужным, была помещена на долгосрочное хранение. Он был отремонтирован для полета с экипажем и полетел в 1973 году в качестве ракеты-носителя для Скайлэб-2 , доставив первый экипаж на эту космическую станцию . [8]
- ^ То есть перигей 163 км и апогей 222 км.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г «Аполлон-5» . Координированный архив данных НАСА по космическим наукам . Проверено 26 сентября 2016 г.
- ^ Макдауэлл, Джонатан . «САТКАТ» . Космические страницы Джонатана . Проверено 23 марта 2014 г.
- ^ «Обзор миссии Аполлона-11» . НАСА . 21 декабря 2017 года . Проверено 14 февраля 2019 г.
- ^ Орлофф и Харланд 2006 , стр. 25–26.
- ^ Орлофф и Харланд 2006 , с. 26.
- ^ Бенсон и Фаэрти 1978 , с. 435.
- ^ Космонавтика 1967 , с. 81.
- ^ Лапейдж, Эндрю (25 мая 2018 г.). «SA-206: Одиссея Сатурна IB» . Дрю из машины . Проверено 12 сентября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Орлофф и Харланд 2006 , с. 139.
- ^ Эртель и др. , с. 132.
- ^ Jump up to: а б с д Брукс 1979 , с. 241.
- ^ Эртель и др. , стр. 153–154.
- ^ Jump up to: а б с Брукс 1979 , с. 242.
- ^ Орлофф и Харланд 2006 , с. 140.
- ^ Пресс-кит , стр. 2–4.
- ^ Jump up to: а б Венок 2000 , с. 215.
- ^ Пресс-кит , с. 2.
- ^ Пресс-кит , с. 5.
- ^ Пресс-кит , с. 20.
- ^ Пресс-кит , с. 19.
- ^ «Аполлон/Скайлэб ASTP и основные конечные элементы орбитального корабля шаттла» (PDF) . НАСА . Март 1978 г. с. 10.
- ^ Пресс-кит , стр. 9–10.
- ^ Jump up to: а б с «50 лет назад: Лунный модуль Аполлона» . НАСА . 24 января 2018 года . Проверено 11 сентября 2021 г.
- ^ Эртель и др. , стр. 185, 190.
- ^ Пресс-кит , с. 6.
- ^ Пресс-кит , стр. 10–11.
- ^ Эйлс, Дон (6 февраля 2004 г.). Сказки из компьютера управления лунным модулем . 27-я ежегодная конференция по руководству и контролю . Брекенридж, Колорадо: Американское астронавтическое общество.
- ^ Кранц 2000 , стр. 218–220.
- ^ Орлофф и Харланд 2006 , стр. 142–143, 150.
- ^ Орлов и Харланд 2006 , стр. 142–144.
- ^ Эванс, Бен (2010). Побег из уз земли: пятидесятые и шестидесятые годы . Спрингер. п. 435. ИСБН 9780387790930 .
- ^ Jump up to: а б Орлофф и Харланд 2006 , с. 143.
- ^ Орлофф и Харланд 2006 , с. 223.
Источники
[ редактировать ]- Пресс-кит «Аполлон-5» . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. 1968. Архивировано из оригинала 25 января 2022 года . Проверено 12 сентября 2021 г.
- Космонавтика и воздухоплавание, 1967 (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. 1968.
- Бенсон, Чарльз Д.; Фаэрти, Уильям Барнаби (1978). Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона . НАСА. НАСА SP-4204.
- Брукс, Кортни Г.; Гримвуд, Джеймс М.; Свенсон, Лойд С. младший (1979). Колесницы для Аполлона: история пилотируемого лунного космического корабля (PDF) . Серия историй НАСА. Вашингтон, округ Колумбия: Управление научной и технической информации НАСА. LCCN 79001042 . НАСА SP-4205.
- Эртель Иван Дмитриевич; Ньюкирк, Роланд В.; и др. (1969–1978). Космический корабль «Аполлон»: хронология . Том. IV. Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. LCCN 69060008 . OCLC 23818 . НАСА СП-4009. Архивировано из оригинала 5 февраля 2008 года . Проверено 11 сентября 2021 г.
- Кранц, Джин (2000). Провал не вариант: Управление полетами от Меркурия до Аполлона-13 и далее . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. ISBN 978-0-7432-0079-0 .
- Орлофф, Ричард В.; Харланд, Дэвид М. (2006). Аполлон: Полный справочник . Чичестер, Великобритания: Издательская компания Praxis. ISBN 978-0-387-30043-6 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Реестр объектов США, запущенных в космическое пространство
- Короткометражные фильмы «Миссия «Аполлон-4»» и «Миссия «Аполлон-5» доступны для бесплатного просмотра и скачивания в Интернет-архиве .
