“… I gammel tid så folk inn i himmelen for å se bildene av heltene sine blant stjernebildene. Mye har endret seg siden den gang: mennesker av kjøtt og blod har blitt våre helter. Andre vil følge og vil sikkert finne veien hjem. Søkene deres vil ikke være forgjeves. Imidlertid var disse menneskene de første, og de vil forbli de første i våre hjerter. Fra nå av vil alle som ikke ville rette øynene til Venus huske at et lite hjørne av denne fremmede verden for alltid tilhører menneskeheten."
- President Barack Obamas tale dedikert til 40 -årsjubileet for utsendelse av et bemannet oppdrag til Venus, M. Canaveral, 31. oktober 2013
På dette tidspunktet kan du bare trekke på skuldrene og ærlig innrømme at det aldri har vært noen bemannet flytur til Venus. Og "talen til president Obama" i seg selv er bare et utdrag fra den forberedte talen til R. Nixon i tilfelle astronauters død ble sendt for å erobre månen (1969). Den klønete iscenesettelsen har imidlertid veldig spesifikke begrunnelser. Slik så NASA sine videre planer for romforskning på 1960 -tallet:
- 1973, 31. oktober - lanseringen av Saturn -V -lanseringsbilen med et bemannet oppdrag til Venus;
- 1974, 3. mars - skipets passasje nær Morning Star;
- 1974, 1. desember - retur av nedstigningsmodulen med mannskapet til Jorden.
Nå virker det som science fiction, men da, for et halvt århundre siden, ble forskere og ingeniører fylt med de mest vågale planene og forventningene. De har i sin hånd den kraftigste og perfekte teknologien for å erobre plass, skapt innenfor rammen av måneprogrammet "Apollo" og automatiske oppdrag for å studere solsystemet.
Saturn V-lanseringsbilen er den kraftigste menneskeskapte lanseringskjøretøyet noensinne, med en lanseringsmasse på over 2900 tonn. Og nyttelastmassen som ble lansert i bane med lav jord kan nå 141 tonn!
Beregn høyden på raketten. 110 meter - fra en 35 -etasjers bygning!
Tungt 3 -seters romfartøy "Apollo" (vekt på kommandorommet - 5500 … 5800 kg; vekt på servicemodulen - opptil 25 tonn, hvorav 17 tonn var drivstoff). Det var dette skipet som skulle brukes til å gå utover bane rundt lav jord og fly til nærmeste himmellegeme - månen.
Øvre trinn S-IVB (tredje etappe av Saturn-V LV) med en gjenbrukbar motor, brukt til å skyte Apollo-romfartøyet inn i en referansebane rundt jorden, og deretter inn i en flyve til månen. Den øvre etappen som veide 119,9 tonn inneholdt 83 tonn flytende oksygen og 229 000 liter (16 tonn) flytende hydrogen - 475 sekunder med fast brann. Kraften er en million newton!
Langdistanse romkommunikasjonssystemer som sikrer pålitelig mottak og overføring av data fra romfartøyer på avstander på hundrevis av millioner kilometer. Utviklingen av dokkingsteknologi i verdensrommet er nøkkelen til etableringen av banestasjoner og til montering av tunge bemannede romfartøyer for flyvninger til indre og ytre planeter i solsystemet. Fremveksten av nye teknologier innen mikroelektronikk, materialvitenskap, kjemi, medisin, robotikk, instrumentering og andre beslektede felt betydde et uunngåelig forestående gjennombrudd i romforskning.
Landingen til en mann på månen var ikke langt unna, men hvorfor ikke bruke den tilgjengelige teknologien til å utføre mer vågale ekspedisjoner? For eksempel - en bemannet flyby av Venus!
Hvis vi lykkes, ville vi - for første gang i hele vår sivilisasjon - være heldige å se den fjerne, mystiske verden i nærheten av Morning Star. Gå 4000 km over skydekket til Venus og oppløs deg i det blendende sollyset på den andre siden av planeten.
Apollo - S -IVB romfartøy i nærheten av Venus
Allerede på vei tilbake vil astronauter bli kjent med Merkur - de vil se planeten på en avstand på 0,3 astronomiske enheter: 2 ganger nærmere enn observatører fra jorden.
1 år og 1 måned i åpent rom. Stien er en halv milliard kilometer lang.
Implementeringen av den første interplanetariske ekspedisjonen i historien ble planlagt med utelukkende eksisterende teknologi og prøver av rakett- og romteknologi laget under Apollo -programmet. Selvfølgelig vil et så komplekst og langvarig oppdrag kreve en rekke ikke-standardiserte beslutninger når du skal velge skipets layout.
For eksempel måtte S-IVB-scenen, etter drivstoffforbrenning, ventileres og deretter brukes som et bebodd rom (vått verksted). Ideen om å konvertere drivstofftanker til bolig for astronauter så veldig attraktiv ut, spesielt med tanke på at "drivstoff" betydde hydrogen, oksygen og deres "giftige" blanding av H2O.
Hovedmotoren til Apollo-romfartøyet skulle erstattes av to rakettmotorer med flytende drivstoff fra landingsstadiet til månemodulen. Med samme kraft hadde dette to viktige fordeler. For det første økte duplisering av motorer påliteligheten til hele systemet. For det andre lette de kortere dysene utformingen av en adaptertunnel som senere skulle bli brukt av astronauter til å navigere mellom Apollo-kommandomodulen og boligkvarteret inne i S-IVB.
Den tredje viktige forskjellen mellom det "venusianske romfartøyet" og den vanlige S-IVB-Apollo-pakken er knyttet til et lite "vindu" for å avbryte oppskytingen og returnere kommandotjenestemodulen til jorden. Ved funksjonsfeil i den øvre etappen hadde skipets mannskap noen minutter på seg for å slå på bremsemotoren (fremdriftsrakettmotor fra Apollo -romfartøyet) og gå på returkurs.
Oppsett av Apollo-romfartøyet i forbindelse med S-IVB øvre etappe. Til venstre er den grunnleggende avgangsetappen med en fullpakket "månemodul". Høyre - utsikt over det "venusianske skipet" på forskjellige stadier av flyturen
Som et resultat, selv FØR starten av akselerasjonen til Venus, måtte separasjonen og omkoblingen av systemet utføres: Apolloen separert fra S-IVB, "tumlet" over hodet, og etter det ble den forankret med det øvre trinnet fra siden av kommandomodulen. Samtidig var Apollos hovedmotor orientert utover, i fluktretningen. Et ubehagelig trekk ved denne ordningen var den ikke-standardiserte effekten av overbelastning på astronautenes kropper. Da motoren på S -IVB øvre etappe ble slått på, fløy astronautene bokstavelig talt med "øyne på pannen" - overbelastningen, i stedet for å trykke, tvert imot, "trakk" dem ut av setene.
Etter å ha innsett hvor vanskelig og farlig en slik ekspedisjon er, ble det foreslått å forberede flyturen til Venus i flere etapper:
- testflyging rundt jorden til Apollo-romfartøyet med en forankret masse og størrelse modell S-IVB;
- en ettårig bemannet flytur av Apollo- S-IVB-klyngen i geostasjonær bane (i en høyde av 35 786 km over jordens overflate).
Og bare da - starten på Venus.
Orbitalstasjon "Skylab"
Tiden gikk, antallet tekniske problemer vokste, det samme gjorde tiden det tok å løse dem. "Måneprogrammet" ødela drastisk NASAs budsjett. Seks landinger på overflaten av nærmeste himmellegeme: prioritet oppnådd - amerikansk økonomi kunne ikke trekke mer. Den kosmiske euforien på 1960 -tallet har kommet til sin logiske konklusjon. Kongressen kuttet i økende grad budsjettet for studiet av National Aerospace Agency, og ingen ville engang høre om noen grandiose bemannede flyvninger til Venus og Mars: automatiske interplanetære stasjoner gjorde en utmerket jobb med å studere rom.
Som et resultat ble Skylab-stasjonen i 1973 lansert i en bane nær jord i stedet for Apollo-S-IVB-klyngen. En fantastisk design, mange år foran sin tid - det er nok å si at dens masse (77 tonn) og volumet på beboelige rom (352 kubikkmeter) var 4 ganger høyere enn sine jevnaldrende - sovjetiske banestasjoner i Salyut / Almaz -serien …
Hovedhemmeligheten til SkyLab: den ble opprettet på grunnlag av den aller tredje fasen av S-IVB til Saturn-V lanseringsbil. I motsetning til Venus -skipet ble Skylabs innside imidlertid aldri brukt som drivstofftank. Skylab ble umiddelbart lansert i bane med et komplett sett med vitenskapelig utstyr og livsstøttesystemer. Om bord var 2000 pund mat og 6000 pund vann. Bordet er dekket, det er på tide å ta imot gjester!
Og så begynte det … Amerikanerne sto overfor en slik strøm av tekniske problemer at driften av stasjonen viste seg å være praktisk talt umulig. Strømforsyningssystemet var ute av drift, varmebalansen ble forstyrret: temperaturen inne i stasjonen steg til + 50 ° Celsius. For å rette opp situasjonen ble en ekspedisjon av tre astronauter raskt sendt til Skylab. I løpet av de 28 dagene som var ombord på nødstasjonen, åpnet de det fastkjørte solpanelpanelet, monterte et varmebeskyttende "skjold" på ytre overflate, og deretter, ved hjelp av Apollo-romfartøymotorene, orienterte Skylab i en slik vinkel at overflaten av skroget opplyst av solen hadde minimumsarealet.
Skylab. Varmeskjoldet som er installert på selene er godt synlig
Stasjonen ble på en eller annen måte satt i drift, observatoriet om bord i røntgen- og ultrafiolette områdene begynte å fungere. Ved hjelp av Skylb -utstyret ble "hull" i solens korona oppdaget, og dusinvis av biologiske, tekniske og astrofysiske eksperimenter ble utført. I tillegg til "reparasjons- og restaureringsbrigaden", fikk stasjonen besøk av ytterligere to ekspedisjoner - i 59 og 84 dager. Senere ble den lunefulle stasjonen møllet.
I juli 1979, 5 år etter det siste menneskelige besøket, gikk Skylab inn i den tette atmosfæren og kollapset over Det indiske hav. En del av ruskene falt på Australias territorium. Så endte historien om den siste representanten for "Saturn-V" -tiden.
Sovjetisk TMK
Det er merkelig at et lignende prosjekt ble jobbet med i vårt land: siden begynnelsen av 1960-tallet har OKB-1 to arbeidsgrupper under ledelse av G. Yu. Maximov og K. P. Feoktistov utviklet et prosjekt for et tungt interplanetært romskip (TMK) for å sende en bemannet ekspedisjon til Venus og Mars (studie av himmellegemer fra en flyvei uten å lande på overflaten). I motsetning til Yankees, som i utgangspunktet prøvde å samle Appolo Application Program -systemene helt, utviklet Sovjetunionen et helt nytt skip med en kompleks struktur, et atomkraftverk og elektriske jet (plasma) motorer. Den estimerte massen av romfartøyets avgangsfase i jordens bane skulle være 75 tonn. Det eneste som koblet TMK-prosjektet til det innenlandske "måneprogrammet" var N-1 supertungt oppskytningsbil. Et sentralt element i alle programmer som våre videre suksesser i verdensrommet var avhengig av.
Lanseringen av TMK -1 til Mars var planlagt til 8. juli 1971 - i løpet av den store konfrontasjonen, da den røde planeten nærmer seg jorden så nært som mulig. Ekspedisjonens retur var planlagt til 10. juli 1974.
Begge versjonene av den sovjetiske TMK hadde en kompleks injeksjonsalgoritme i bane - den "lettere" versjonen av romfartøyet som ble foreslått av Maximovs arbeidsgruppe, sørget for lansering av TMK -ubemannede modul i bane med lav jord etterfulgt av landing av et mannskap på tre kosmonauter levert ut i verdensrommet i en enkel og pålitelig "Union". Feokistovs versjon sørget for et enda mer sofistikert opplegg med flere N-1-oppskytninger med påfølgende montering av romfartøyet i verdensrommet.
I løpet av arbeidet med TMK ble det gjennomført et kolossalt kompleks av studier for å lage livsstøttesystemer for en lukket syklus og oksygenregenerering, spørsmål om strålingsbeskyttelse av mannskapet mot solstråler og galaktisk stråling ble diskutert. Mye oppmerksomhet ble viet til de psykologiske problemene ved en persons opphold i et begrenset rom. Supertungt oppskytningsbil, bruk av atomkraftverk i verdensrommet, de siste (på den tiden) plasmamotorer, interplanetarisk kommunikasjon, algoritmer for dokking og avlåsing av fler-tonn skipsdeler i bane nær jord-TMK dukket opp for skaperne i form av et ekstremt komplekst teknisk system, praktisk talt umulig å implementere ved hjelp av teknologi fra 1960 -tallet.
Konseptdesignet til det tunge interplanetære romfartøyet ble frosset etter en rekke mislykkede oppskytninger av "månen" N-1. I fremtiden ble det besluttet å forlate utviklingen av TMK til fordel for banestasjoner og andre mer realistiske prosjekter.
Og lykken var så nær …
Til tross for tilstedeværelsen av alle nødvendige teknologier og all den tilsynelatende enkle flyreisen til de nærmeste himmellegemene, var en bemannet flyby av Venus og Mars utenfor kraften til de strålende erobrerne av verdensrommet i løpet av 1960 -årene.
I teorien var alt relativt bra: vår vitenskap og industri kunne gjenskape nesten ethvert element i et tungt interplanetarisk skip og til og med skyte dem separat ut i verdensrommet. I praksis møtte imidlertid sovjetiske spesialister i rakett- og romfartsindustrien, i likhet med sine amerikanske kolleger, et så uhyre stort antall uløselige problemer at TMK -prosjektet ble begravet "under overskriften" i mange år.
Hovedproblemet ved opprettelsen av interplanetære romfartøyer, som nå, var påliteligheten til et slikt system. Og det var problemer med det …
Selv i dag, med det nåværende utviklingsnivået for mikroelektronikk, elektriske jetmotorer og annen høyteknologisk, ser det ut til å sende en bemannet ekspedisjon til den røde planeten i det minste risikabelt, vanskelig å oppfylle, og viktigst, altfor dyrt oppdrag for et slikt prosjekt å utføres i virkeligheten. Selv om forsøket på å lande på overflaten av den røde planeten blir forlatt, tvinger en persons langsiktige opphold i romfartøyets trange rom, kombinert med behovet for å gjenopplive supertunge oppskytningsbiler, moderne spesialister til å tegne en entydig konklusjon: med det eksisterende teknologinivået er bemannede oppdrag til de nærmeste planetene i "terrestriske gruppen" praktisk talt umulige.
Avstand! Det handler om de kolossale avstandene og tiden det tar å overvinne dem.
Et reelt gjennombrudd vil bare skje når motorer med høyt trykk og ikke mindre høy spesifikk impuls blir oppfunnet, noe som vil sikre akselerasjonen av skipet til en hastighet på hundrevis av km / s på kort tid. Den høye flyhastigheten vil automatisk fjerne alle problemer med komplekse livsstøttesystemer og ekspedisjonens langsiktige opphold i verdensrommet.
Apollo kommando- og servicemodul
