Путешествие Аполлона-15 на Луну

запуск Аполлона-15
Сатурна V Запуск
Запуск	26 июля 1971 г., 13:34:00.6 UTC
Оператор	НАСА
Подушка	Кеннеди LC-39A
Полезная нагрузка	Аполлон ЦСМ -112 ; Аполлон ЛМ -10 ;
Исход	Успех
Компоненты
Серийный номер.	АС-510

Запущенному в 9:34:00 по восточному стандартному времени 26 июля 1971 года, «Аполлону-15» потребовалось четыре дня, чтобы достичь Луны. Проведя два часа на орбите вокруг Земли, S-IVB третья ступень Сатурна V была повторно запущена, чтобы отправить их на Луну.

Во время извлечения лунного модуля «Аполлон» (LM) из походного положения под командно-служебным модулем (CSM) на панели управления загорелся свет, указывающий, что клапаны служебной двигательной установки открыты и двигатель должен запуститься. . Было обнаружено короткое замыкание в переключателе, управлявшем резервными клапанами двигателя. Для решения этой проблемы были разработаны новые процедуры. Во время первого осмотра LM Скотт и Ирвин обнаружили, что стеклянная крышка магнитофона сломалась, и им пришлось убирать осколки стекла, чтобы они не вдохнули их.

На четвертый день они вышли на лунную орбиту и приготовились к спуску на Луну.

Запуск и транслунная инъекция

Экипаж был разбужен в 4:19 утра по восточному стандартному времени . После краткого медицинского осмотра они позавтракали вместе с резервными и вспомогательными бригадами. Затем они надели скафандры и на фургоне были доставлены на космодром, куда прибыли в 6:45 утра. Это было примерно за два с половиной часа до запуска. На этапе запуска полета Скотт сидел на левом сиденье CSM, Уорден на центральном сиденье, а Ирвин на правом сиденье.

Аполлон-15 был запущен в 9:34:00 по восточному стандартному времени 26 июля 1971 года. Одна из немногих проблем, возникших на этапе запуска, заключалась в разделении первой и второй ступеней. Твердотопливные ракеты с незаполненным объемом были удалены из промежутка между первой и второй ступенями. Эти ракеты использовались для отстоя топлива и окислителя в S-II. На первой ступени также было только четыре ретро-ракеты, тогда как в предыдущих миссиях использовалось восемь. Двигатели первой ступени не отключились четко, и потребовалось более четырех секунд, чтобы тяга упала с 2% до нуля. Это означало, что S-IC оказался ближе к S-II, чем планировалось, и зажигание второй ступени отключило пакет телеметрии на первой ступени.

Через одиннадцать минут и 34 секунды после запуска экипаж находился на околоземной парковочной орбите 92,5 на 91,5 морских миль (171,3 на 169,5 км). Орбита такой высоты не может сохраняться в течение длительного времени из-за трения с земной атмосферой , но экипаж потратит всего три часа, прежде чем снова запустить третью ступень S-IVB, чтобы вывести их на лунную траекторию. Около 485 фунтов (220 кг) жидкого кислорода ( LOX ) было потеряно через открытое вентиляционное отверстие S-IVB после того, как ракета упала слишком быстро после отключения.

Одно из окон ЦСМ Аполлона-15 было специально разработано для передачи ультрафиолетового излучения, что позволяло экипажу получать ультрафиолетовые фотографии Земли и Луны. Эти фотографии начались, как только они достигли околоземной орбиты, и продолжались на протяжении всей миссии. В те моменты, когда они не пользовались окном, Центр управления полетами заставлял их накрывать окно крышкой, блокирующей ультрафиолет, чтобы свести к минимуму их воздействие.

Через два часа 50 минут и 2,6 секунды после запуска S-IVB повторно загорелся и горел 5 минут 49 секунд. В результате сгорания скорость космического корабля увеличилась с 25 620 футов в секунду (7 809 м/с) до 35 522 футов в секунду (10 827 м/с). Высота была увеличена до 167,4 морских миль (310,0 км).

Проблемы с двигателем

Следующей важной задачей экипажа стала транспозиция, стыковка и эвакуация. Лунный модуль располагался под командно-служебным модулем , лицом к хвосту. Таким образом, CSM необходимо было отделиться от S-IVB, пройти небольшое расстояние, развернуться на 180 градусов, а затем состыковаться с лунным модулем и извлечь его. Сначала отделился CSM, Endeavour , и потребовалось десять минут, чтобы развернуться, вернуться и жестко пристыковаться. Примерно через полчаса, после герметизации лунного модуля и проверки целостности стыковочных защелок, экипаж извлек «Фалькон» из S-IVB. S-IVB будет выведен на траекторию , обеспечивающую столкновение с поверхностью Луны на координатах 3°39’ ю.ш. и 7°35’ з.д.

Где-то во время транспозиции и стыковки на панели управления загорелась лампочка «SPS Thrust». Вспомогательная двигательная установка (SPS) представляла собой ракетный двигатель CSM, и этот конкретный свет использовался для обозначения того, что клапаны двигателя открыты и что ракета должна запуститься, чего на самом деле не происходило. В качестве меры предосторожности экипаж отключил автоматические выключатели, которые управляли клапанами, чтобы предотвратить их открытие в результате короткого замыкания и возгорание двигателя.

После некоторого периода диагностики неисправности было установлено, что произошло короткое замыкание в выключателе «Тяга Дельта-В». Этот переключатель открыл клапаны в СПС. Поскольку причина заключалась в выключателе, это означало, что сам двигатель в порядке, но при работе двигателя необходимо будет использовать новые процедуры, чтобы предотвратить случайное зажигание.

Одной из причин успеха программы «Аполлон» было резервирование критически важных систем — в случае с СПС имелось две независимые системы клапанов двигателя. Короткое замыкание в выключателе затронуло только один из этих наборов клапанов, поэтому двигатель все еще можно было запустить. Но вместо открытия обоих комплектов клапанов в начале каждого зажигания будут использоваться только безотказные клапаны. При длительном горении клапаны, на которые влияет короткое, открываются только через десять секунд и закрываются до окончания горения.

Центр управления полетами решил отменить первую коррекцию на середине курса (ЦУП-1). Это дало бы им возможность запустить двигатель SPS во время второй запланированной коррекции. Эта отмена означала, что задачи, которые должны были быть выполнены позже, можно было перенести, и экипаж мог раньше лечь спать. Эти задачи включали слив воды и перевод космического корабля в режим пассивного терморегулирования (ПТК) или то, что часто называли «режимом барбекю», когда космический корабль переводился в медленный крен , чтобы обеспечить равномерное распределение тепла. Спустя почти 15 часов после запуска экипаж выключил свет в кабине и уснул.

День 2

Второй день Аполлона-15 был посвящен второй запланированной коррекции средней части курса и предварительной проверке лунного модуля «Сокол» . Центр управления полетами сначала заставил экипаж выполнить 0,7-секундную работу двигателя SPS перед запланированной второй коррекцией курса. Это было разработано для изоляции места короткого замыкания в переключателе тяги Delta-V. Горение позволило Центру управления полетами подтвердить, что СПС может загореться случайно только в том случае, если неисправный переключатель был поставлен на охрану. После полета было обнаружено, что провод длиной 0,06 дюйма (1,4 мм) попал в переключатель и закоротил его. Сгорание двигателя само по себе было достаточно сильным, добавив к их скорости 5,3 фута / с (1,62 м / с), поэтому Центр управления полетами отменил запланированные поправки на второй и третий курс.

Выпустив за борт атмосферу лунного модуля (на случай, если в корабле было какое-то загрязнение), а затем пополнив ее из ЦСМ, экипаж снял люк между «Индевором» и «Фальконом» и вошел в ЛМ. Скотт и Ирвин проверили настройки переключателей в LM, чтобы убедиться, что ничего не изменилось с момента запуска, а также проверили электрические, экологические и коммуникационные системы. Они обнаружили, что стеклянная крышка на одном из манометров разбилась, а в кабине осталось стекло. Это не повлияло на использование счетчика, но вызвало беспокойство, поскольку стекло могло быть проглочено экипажем или попасть в экологические системы. После замены люка экипаж поел и лег спать, завершив свой первый полноценный день в космосе.

День 3

«Утро» третьего дня было сосредоточено вокруг эксперимента «вспышка глаз». Некоторые предыдущие экипажи сталкивались с яркими вспышками, даже когда закрывали глаза. Ирвин сообщил, что видел их во время двух предыдущих периодов сна. В эксперименте члены экипажа смотрят в одном направлении, с завязанными глазами и шторами на окнах. Они описали положение, цвет и время вспышек. Они потратили на это целый час. Предполагается, что вспышки были вызваны черенковским излучением высокой энергии, космических лучей проходящим через глаза.

Экипаж вошёл в «Сокол» во второй раз. Центр управления полетами приказал им пропылесосить космический корабль, а затем оставить пылесос включенным, пока они выполняют остальную «уборку по хозяйству». Это было сделано для того, чтобы удалить частицы стекла, оставшиеся в салоне. За этот период космический корабль прошел точку, когда лунная гравитация становится сильнее земной, как это почувствовал Аполлон-15.

После спокойного дня у экипажа возникли проблемы после обнаружения утечки воды. Из-за невесомости вода представляла собой просто большой шар, и хотя космический корабль был водонепроницаемым, если бы он стал слишком большим и развалился на части, вода повсюду была бы неприятна для экипажа. Утечка произошла из-за незакрепленного фитинга на выходе инжектора хлора . Во время полета экипаж добавлял в воду хлор, чтобы остановить рост бактерий и грибков. Место, куда это вводили в резервуар, оторвалось.

День 4 и LOI

На четвертый день была проведена четвертая запланированная коррекция середины курса, хотя фактически в ходе миссии это была только вторая операция. Горение длилось 0,91 секунды, увеличив их скорость на 5,4 фута/с (1,65 м/с). Затем экипаж надел скафандры A7L, чтобы выбросить дверь отсека для SIM-карт. Эта дверь была сброшена с помощью взрывного шнура , и существовал небольшой риск того, что это могло привести к разгерметизации космического корабля. В случае чрезвычайной ситуации экипаж мог вернуться на Землю в герметичных скафандрах. ^[1]

Главным событием четвертого дня стал выход на лунную орбиту (LOI). Этот сгорающий двигатель, произошедший за Луной, вне контакта с Землей, вывел космический корабль на орбиту вокруг Луны. Это было первое испытание новых процедур использования обоих СПС при длительном горении.

Потеря сигнала (LOS) произошла в 78 часов 23 минуты и 31 секунду по Гринвичу, когда космический корабль находился за Луной, если смотреть с Земли. Это было примерно за 8 минут до LOI. Как и все LOI, выполненные во время проекта «Аполлон», он был идеальным, SPS проработал 6 минут 38 секунд, выведя их на орбиту размером 169 на 59 морских миль (313 на 109,3 км).

Большая часть первого часа пребывания на лунной орбите была потрачена на описание форм рельефа, вокруг которого они вращались. Экипаж состоял из высококвалифицированных полевых геологов , особенно Уордена, который проводил время, наблюдая за Землей с самолета, обученного Фаруком Эль-Базом . Они также сфотографировали многие объекты, причем этот экипаж первым вышел на сильно наклоненную орбиту. Предыдущие экипажи Аполлонов находились на лунных орбитах, которые находились чуть выше экваториального региона.

Вывод на спусковую орбиту (DOI) был выполнен за Луной на второй витке. В результате этого ожога они вышли на орбиту размером 58,8 на 9,5 морских миль (108,9 на 17,6 км) с нижней точкой над посадочной площадкой Хэдли Рилл. На «Аполлоне-11» и «Аполлоне-12» этот ожог был произведен лунным модулем после того, как он отстыковался от CSM. Начиная с «Аполлона-14» , CSM делал это как способ экономии топлива на LM, позволяя ему приземляться с большим количеством оборудования и расходных материалов на борту.

Основной проблемой для всех космических кораблей, находящихся на лунной орбите, являются концентрации масс или масконы . Это региональные области, где под поверхностью находится более плотный материал. «Аполлон-15» путешествовал над регионами, которые никогда не были покрыты предыдущими полетами, поэтому было неизвестно, как они повлияют на его орбиту. Центр управления полетами предсказал, что к тому времени, когда экипаж проснется на следующее «утро», самая низкая точка их орбиты, перилуна , упадет примерно до 8,6 морских миль (16,1 км), но это оказалось заниженной оценкой.

Лунная орбита до PDI

В период сна экипажа масс-спектрометр собирал основную часть данных. Космический корабль находился в идеальном положении для прибора, предназначенного для исследования чрезвычайно разреженной лунной атмосферы . В «Предварительном научном отчете Аполлона-15» говорится, что большинство измерений газа, сделанных спектрометром, на самом деле были вызваны самим космическим кораблем.

Экипаж был разбужен на 18 минут раньше, когда было обнаружено, что их орбита снизилась до 58,8 на 7,6 морских миль (108,8 на 14,1 км). Нижняя точка оказалась ниже запланированной, и экипажу пришлось выполнить небольшую балансировку, чтобы поднять ее. Это было сделано на противоположной стороне Луны от места их приземления в конце девятого витка вокруг Луны. Это было 20-секундное срабатывание системы управления реакцией (RCS), прибавившее к их скорости 3,1 фута/с (0,94 м/с). Он поднял самую низкую точку их орбиты примерно до 9,6 морских миль (17,8 км).

Во время одиннадцатого витка Скотт и Ирвин начали переход на «Сокол» . Экипаж провел время за Луной, активируя LM и выполняя общие хозяйственные работы в рамках подготовки к расстыковке. Они также обновили компьютер наведения на LM и произвели наблюдения за ориентирами, чтобы повысить точность известного положения места приземления.

Расстыковка должна была произойти в конце их одиннадцатого витка вокруг Луны, но была задержана из-за неправильно прикрепленного шлангокабеля , который послал сигнал стыковочному зонду о расстыковке. После того, как Уорден устранил соединение, расстыковка и разделение произошли должным образом примерно на полорбиты позже. Единственным последствием позднего разделения была необходимость отложить обнаружение некоторых ориентиров на один виток.

В конце двенадцатого витка Уорден выполнил круговой цикл с помощью SPS, повысив опасность своей орбиты. Причиной этого было то, что в случае прерывания полета «Фалькона» на круговую орбиту, при посадке гораздо легче выйти чем на эллиптическую орбиту . Без LM СПС пришлось прогореть всего 4 секунды, подняв свою орбиту до 65,2 на 54,8 морских миль (120,7 на 101,4 км). Во время 13-го витка Уорден перевел «Индевор» сбора научных данных в режим .

На «Соколе» Скотт и Ирвин продолжали проверять космический корабль и готовились к механизированному спуску, когда они должны были запустить спускаемый двигатель LM, чтобы начать приземление.

СМИ

Duration: 1 minute and 14 seconds.
Запуск «Аполлона-15» от Т-30 до Т+40.
Duration: 2 minutes and 33 seconds.
«Индевор» стыкуется с «Фальконом»
Duration: 2 minutes and 10 seconds.
«Индевор» снят с корабля «Фалькон» после расстыковки.

Ссылки

Чайкин, Андрей (1994). Человек на Луне: Путешествия астронавтов Аполлона . Викинг. ISBN 0-670-81446-6 .
Харланд, Дэвид М. (1999). Исследование Луны: экспедиции Аполлона . Спрингер/Издательство Praxis. ISBN 1-85233-099-6 .
Центр пилотируемых космических кораблей НАСА (1972 г.). Предварительный научный отчет Аполлона-15 . Научно-техническое бюро НАСА.
Журнал полетов Аполлона-15 . Проверено 17 июня 2005 г.
Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона. Архивировано 17 апреля 2021 г. в Wayback Machine . Проверено 17 июня 2005 г.

^ «Журнал полетов Аполлона-15. День 4: Встреча с Луной» . Архивировано из оригинала 17 февраля 2010 г. Проверено 29 апреля 2010 г.

Внешние ссылки

запуска Аполлона-15 Видео

[1]