“… I oldtiden kiggede folk ind i himlen for at se billederne af deres helte blandt stjernebillederne. Meget har ændret sig siden da: mennesker af kød og blod er blevet vores helte. Andre vil følge med og vil helt sikkert finde vej hjem. Deres søgninger vil ikke være forgæves. Disse mennesker var imidlertid de første, og de vil forblive de første i vores hjerter. Fra nu af vil alle, der ikke ville rette blikket mod Venus, huske, at et lille hjørne af denne fremmede verden for evigt tilhører menneskeheden."
- Præsident Barack Obamas tale dedikeret til 40 -årsdagen for afsendelsen af en bemandet mission til Venus, M. Canaveral, 31. oktober 2013
På dette tidspunkt kan du kun trække på skuldrene og ærligt indrømme, at der aldrig har været nogen bemandet flyvning til Venus. Og selve "præsident Obamas tale" er blot et uddrag af R. Nixons forberedte tale i tilfælde af astronauters død for at erobre månen (1969). Den klodsede iscenesættelse har imidlertid meget specifikke begrundelser. Sådan så NASA sine yderligere planer for rumforskning i 1960'erne:
- 1973, 31. oktober - lanceringen af Saturn -V -affyringsvognen med en bemandet mission til Venus;
- 1974, 3. marts - skibets passage nær Morning Star;
- 1974, 1. december - tilbagevenden af nedstigningsmodulet med besætningen til Jorden.
Nu virker det som science fiction, men så for et halvt århundrede siden var forskere og ingeniører fyldt med de mest vovede planer og forventninger. De har i deres hænder den mest kraftfulde og perfekte teknologi til at erobre rummet, skabt inden for rammerne af måneprogrammet "Apollo" og automatiske missioner for at studere solsystemet.
Saturn V-lanceringskøretøjet er det mest kraftfulde menneskeskabte affyringsvogn, der nogensinde har en lanceringsmasse på over 2900 tons. Og massen af nyttelasten, der blev lanceret i en bane med lav jord, kunne nå 141 tons!
Beregn højden på raketten. 110 meter - fra en 35 -etagers bygning!
Tungt 3 -personers rumfartøj "Apollo" (vægt på kommandorum - 5500 … 5800 kg; vægt på servicemodul - op til 25 tons, hvoraf 17 tons var brændstof). Det var dette skib, der skulle bruges til at gå ud over lav jordbane og flyve til det nærmeste himmellegeme - Månen.
Øvre trin S-IVB (tredje etape af Saturn-V LV) med en genanvendelig motor, der bruges til at opsende Apollo-rumfartøjet i en referencebane omkring Jorden og derefter ind i en flyvesti til Månen. Den øverste etape på 119,9 tons indeholdt 83 tons flydende ilt og 229.000 liter (16 tons) flydende brint - 475 sekunders fast ild. Stødet er en million newton!
Langdistance-rumkommunikationssystemer, der sikrer pålidelig modtagelse og transmission af data fra rumfartøjer på afstande på flere hundrede millioner kilometer. Udviklingen af dockingsteknologi i rummet er nøglen til oprettelsen af banestationer og til samling af tungt bemandet rumfartøj til flyvninger til solsystemets indre og ydre planeter. Fremkomsten af nye teknologier inden for mikroelektronik, materialevidenskab, kemi, medicin, robotik, instrumentering og andre beslægtede felter betød et uundgåeligt overhængende gennembrud inden for rumforskning.
Landingen af en mand på månen var ikke langt væk, men hvorfor ikke bruge den tilgængelige teknologi til at udføre mere vovede ekspeditioner? For eksempel - en bemandet flyby af Venus!
Hvis det lykkes, ville vi - for første gang i hele vores civilisations æra - være heldige at se den fjerne, mystiske verden i nærheden af Morning Star. Gå 4000 km over skyens dækning af Venus og opløses i det blændende sollys på den anden side af planeten.
Apollo - S -IVB rumfartøj i nærheden af Venus
Allerede på vej tilbage vil astronauter stifte bekendtskab med Merkur - de vil se planeten fra en afstand på 0,3 astronomiske enheder: 2 gange tættere end observatører fra Jorden.
1 år og 1 måned i åbent rum. Stien er en halv milliard kilometer lang.
Implementeringen af den første interplanetariske ekspedition i historien blev planlagt ved hjælp af udelukkende eksisterende teknologier og prøver af raket- og rumteknologi skabt under Apollo -programmet. Selvfølgelig ville en så kompleks og langvarig mission kræve en række ikke-standardiserede beslutninger, når man vælger et skibs layout.
For eksempel skulle S-IVB-fasen, efter brændstofforbrænding, ventileres og derefter bruges som et beboet rum (vådt værksted). Ideen om at konvertere brændstoftanke til boliger for astronauter så meget attraktiv ud, især i betragtning af at "brændstof" betød brint, ilt og deres "giftige" blanding af H2O.
Hovedmotoren i Apollo-rumfartøjet skulle erstattes af to flydende raketmotorer fra landingsstadiet af månemodulet. Med samme kraft havde dette to vigtige fordele. For det første øgede duplikationen af motorer pålideligheden af hele systemet. For det andet letter de kortere dyser designet af en adaptertunnel, der senere ville blive brugt af astronauter til at navigere mellem Apollo-kommandomodulet og boligkvarteret inde i S-IVB.
Den tredje vigtige forskel mellem det "venusianske rumfartøj" og det sædvanlige S-IVB-Apollo-bundt er forbundet med et lille "vindue" til annullering af opsendelsen og returnering af kommandoservicemodulet til Jorden. I tilfælde af funktionsfejl på den øverste etape havde skibets besætning et par minutter til at tænde bremsemotoren (fremdrivningsraketmotor fra Apollo -rumfartøjet) og gå på en returkurs.
Layouter af Apollo-rumfartøjet i forbindelse med S-IVB øverste etape. Til venstre er det grundlæggende afgangsfase med et pakket "månemodul". Til højre - en visning af det "venusianske skib" på forskellige flyvningsstadier
Som et resultat heraf måtte FØR starten af accelerationen til Venus ske adskillelse og omdockning af systemet: Apolloen adskilt fra S-IVB, "tumlede" over hovedet, og derefter blev det forankret med den øverste etape fra siden af kommandomodulet. På samme tid var Apollos hovedmotor orienteret udad, i flyveretningen. Et ubehageligt træk ved denne ordning var den ikke-standardiserede effekt af overbelastning på astronauternes kroppe. Da motoren på S -IVB øverste etape blev tændt, fløj astronauterne bogstaveligt talt med "øjne på panden" - overbelastningen, i stedet for at trykke, tværtimod "trak" dem ud af deres sæder.
Da man indså, hvor vanskelig og farlig en sådan ekspedition er, blev det foreslået at forberede flyvningen til Venus i flere faser:
- testflyvning rundt om jorden i Apollo-rumfartøjet med en forankret masse og størrelse model S-IVB;
- en etårig bemandet flyvning af Apollo- S-IVB-klyngen i geostationær bane (i 35 786 km højde over Jordens overflade).
Og først da - starten til Venus.
Orbitalstation "Skylab"
Tiden gik, antallet af tekniske problemer voksede, og det samme gjorde den tid, det krævede at løse dem. "Måneprogrammet" ødelagde NASA's budget drastisk. Seks landinger på overfladen af det nærmeste himmellegeme: prioritet opnået - den amerikanske økonomi kunne ikke trække mere. 1960’ernes kosmiske eufori er nået til sin logiske konklusion. Kongressen skærede i stigende grad budgettet til undersøgelsen af National Aerospace Agency, og ingen ville engang høre om nogen storslåede bemandede flyvninger til Venus og Mars: automatiske interplanetariske stationer gjorde et fremragende stykke arbejde med at studere rum.
Som følge heraf blev Skylab-stationen i 1973 lanceret i en jordbane i stedet for Apollo-S-IVB-klyngen. Et fantastisk design, mange år forud for sin tid - det er nok at sige, at dens masse (77 tons) og mængden af beboelige rum (352 kubikmeter) var 4 gange højere end dens jævnaldrende - sovjetiske banestationer i Salyut / Almaz serien …
Hovedhemmeligheden bag SkyLab: den blev oprettet på grundlag af den meget tredje etape af S-IVB i Saturn-V lanceringsvognen. I modsætning til Venus -skibet blev Skylabs inderside imidlertid aldrig brugt som brændstoftank. Skylab blev straks lanceret i kredsløb med et komplet sæt af videnskabeligt udstyr og livsstøttesystemer. Om bord var 2.000 pund mad og 6.000 pund vand. Bordet er dækket, det er tid til at tage imod gæster!
Og så begyndte det … Amerikanerne stod over for en sådan strøm af tekniske problemer, at driften af stationen viste sig at være praktisk talt umulig. Strømforsyningssystemet var ude af drift, varmebalancen blev forstyrret: temperaturen inde i stationen steg til + 50 ° Celsius. For at afhjælpe situationen blev en ekspedition af tre astronauter hurtigt sendt til Skylab. I løbet af de 28 dage, der blev brugt ombord på nødstationen, åbnede de det fastklemte solpanelpanel, monterede et varmeskærmende "skjold" på den ydre overflade og orienterede derefter Skylab ved hjælp af Apollo-rumfartøjsmotorerne i en sådan vinkel, at overfladen af skroget belyst af solen havde minimumsarealet.
Skylab. Varmeskjoldet, der er installeret på selerne, er tydeligt synligt
Stationen blev på en eller anden måde funktionsdygtig, observatoriet om bord i røntgen- og ultraviolette områder begyndte at fungere. Ved hjælp af Skylb -udstyret blev “huller” i solens corona opdaget, og snesevis af biologiske, tekniske og astrofysiske eksperimenter blev udført. Ud over "reparations- og restaureringsbrigaden" fik stationen besøg af yderligere to ekspeditioner - der varede 59 og 84 dage. Senere blev den lunefulde station møllet.
I juli 1979, 5 år efter det sidste menneskelige besøg, trådte Skylab ind i den tætte atmosfære og kollapsede over Det Indiske Ocean. En del af affaldet faldt på Australiens område. Så historien om den sidste repræsentant for "Saturn-V" æra sluttede.
Sovjetisk TMK
Det er mærkeligt, at der blev arbejdet med et lignende projekt i vores land: siden begyndelsen af 1960'erne har OKB-1 to arbejdsgrupper under ledelse af G. Yu. Maximov og K. P. Feoktistov udviklede et projekt for et tungt interplanetært rumskib (TMK) til at sende en bemandet ekspedition til Venus og Mars (undersøgelse af himmellegemer fra en flyvesti uden at lande på deres overflade). I modsætning til Yankees, der oprindeligt søgte fuldstændig at forene Appolo Application Program -systemerne, udviklede Sovjetunionen et helt nyt skib med en kompleks struktur, et atomkraftværk og elektriske jet (plasma) motorer. Den anslåede masse af rumfartøjets afgangsfase i Jordens kredsløb skulle være 75 tons. Det eneste, der forbandt TMK-projektet med det indenlandske "måneprogram", var det super-tunge opsendelsesvogn N-1. Et centralt element i alle programmer, som vores yderligere succeser i rummet var afhængige af.
Lanceringen af TMK -1 til Mars var planlagt til den 8. juli 1971 - i løbet af den store konfrontation, hvor den røde planet nærmer sig jorden så tæt som muligt. Ekspeditionens tilbagevenden var planlagt til den 10. juli 1974.
Begge versioner af den sovjetiske TMK havde en kompleks injektionsalgoritme i kredsløb - den "lettere" version af rumfartøjet, der blev foreslået af Maximovs arbejdsgruppe, sørgede for lanceringen af TMK -ubemandede modul i lav -jord -kredsløb efterfulgt af landing af et besætning på tre kosmonauter leveret ud i rummet i en enkel og pålidelig "Union". Feokistovs version gav et endnu mere sofistikeret skema med flere N-1-opsendelser med den efterfølgende samling af rumfartøjet i rummet.
I løbet af arbejdet med TMK blev der udført et kolossalt kompleks af undersøgelser for at skabe livsstøttesystemer til en lukket cyklus og iltgenerering, spørgsmål om strålingsbeskyttelse af besætningen mod solblusser og galaktisk stråling blev diskuteret. Der blev lagt stor vægt på de psykologiske problemer ved en persons ophold i et begrænset rum. Super-tung affyringsvogn, brug af atomkraftværker i rummet, de nyeste (på det tidspunkt) plasmamotorer, interplanetarisk kommunikation, algoritmer til docking-docking af multi-ton skibsdele i jordbaner-TMK dukkede op for dets skabere i form af et ekstremt komplekst teknisk system, praktisk talt umuligt at implementere ved hjælp af teknologi 1960'erne.
Konceptdesignet af det tunge interplanetære rumfartøj blev frosset efter en række mislykkede opsendelser af "månen" N-1. I fremtiden blev det besluttet at opgive udviklingen af TMK til fordel for banestationer og andre mere realistiske projekter.
Og lykken var så tæt …
På trods af tilstedeværelsen af alle de nødvendige teknologier og al tilsyneladende enkelhed ved flyvninger til de nærmeste himmellegemer, var en bemandet flyby af Venus og Mars uden for magten fra de herlige erobrere af rummet i løbet af 1960'erne.
I teorien var alt relativt godt: vores videnskab og industri kunne genskabe næsten ethvert element i et tungt interplanetarisk skib og endda sende dem separat i rummet. I praksis stod sovjetiske specialister i raket- og rumindustrien imidlertid i lighed med deres amerikanske kolleger over for et så uhyre stort antal uopløselige problemer, at TMK -projektet blev begravet "under overskriften" i mange år.
Hovedproblemet i oprettelsen af interplanetære rumfartøjer, som nu, var pålideligheden af et sådant system. Og det var der problemer med …
Selv i dag, med det nuværende udviklingsniveau for mikroelektronik, elektriske jetmotorer og anden højteknologisk, ser det i hvert fald risikabelt, svært og meget vigtigt ud at sende en bemandet ekspedition til den røde planet til et sådant projekt at udføres i virkeligheden. Selvom forsøget på at lande på overfladen af den røde planet opgives, tvinger en persons langsigtede ophold i rumfartøjets trange rum, kombineret med behovet for at genoplive supertunge opsendelsesbiler, moderne specialister til at tegne en entydig konklusion: med det eksisterende teknologiniveau er bemandede missioner til de nærmeste planeter i "terrestrisk gruppe" praktisk talt umulige.
Afstand! Det handler om de kolossale afstande og den tid, det tager at overvinde dem.
Et reelt gennembrud vil kun ske, når der opfindes motorer med højt tryk og ikke mindre høj specifik impuls, hvilket sikrer skibets acceleration til en hastighed på hundredvis af km / s på kort tid. Den høje flyvehastighed fjerner automatisk alle problemer med komplekse livsstøttesystemer og ekspeditionens langsigtede ophold i rumets store omfang.
Apollo kommando og servicemodul
