space

Винтажные технологии Апполон 11: Самые удивительные инновации при посадке на Луне

Категория: Технологии

jimmybuffett1В то время как посадка  Аполлон-11 на Луне находилась на передовой линии технологий в 1969 году, в наше время это демонстрация того, сколько может быть достигнуто минимальными средствами.

Вычислительная техника среднего мобильного телефона намного превышает совокупные вычислительные мощности двух космических аппаратов, которые отправили людей на Луну и благополучно вернули домой.

Однако, это никак не мешает технологическим подвигам Аполлона 11 становиться менее впечатляющими. Например, перед стартом Апполон 11 лунный модуль с астронавтами на борту вылетел всего дважды. Скафандры ручной работы которые носили на Луне Нил Армстронг и Базз Олдрин пригодные для того чтобы ходить, были надеты ими впервые 45 лет назад и не были использованы до фактической посадки на лунную поверхность.

Приведем краткий обзор некоторых технологий, позволившие Соединенные Штатам слетать на Луну и обратно:

Ракета Сатурн V

Существовали несколько видов транспортировки на Луну, которые рассматривали в НАСА. Например, инженеры могли запустить две большие ракеты, а затем состыковать различные космические аппараты и их компоненты на орбите Земли. Но стыковка аппаратов на орбите Луны стала возможна только с изобретением ракеты Сатурн V.

Были несколько инженеров NASA, чьи предлагаемые концепции были актуальны на протяжении нескольких лет. Одним из самых известных является Джон Оболт, впоследствии помощник начальника отдела нагрузки динамика в НАСА Лэнгли. В НАСА посчитали, что преимуществом подхода этого инженера было использование малых  космических судов, так как в отличии от стыковки на околоземной орбите , стыковка на лунной орбите и возвращения домой требует больше топлива.

 

Решение полететь с такого рода идеей стало реальным с возможностью запустить всю миссию на одном борту ракеты Сатурн V. Даже при том, что она выглядела как настоящее чудовище.

Трехступенчатая ракета высотой 363 фута (111 метров) — выше, чем Статуя Свободы — и полными заправленными баками весила около 6,2 миллиона фунтов (2,8 миллиона килограммов).

В НАСА протестировали Сатурн V два раза без людей в 1967 году (Апполон 4) и в 1968 году

(Аполлон 6). В том же году в НАСА приняли решение использовать Сатурн V, чтобы отправить человека до Луны. Этот полет Аполлона 8 ознаменован тем, что его экипаж — первые люди, побывавшие на Луне и  ее орбите.

Апполон 4 (полет в космос был запущен с площадки  пускового комплекса 39, Космический центр Кеннеди, штат Флорида., 9 ноября 1967

saturn-vПосле данного успешного полета, Сатурн V использовался во всех остальных запусках Аполлона, в том числе Аполлона 11. Последний полет ракеты без экипажа на борту был в 1973 году, когда он доставил космическую станцию Skylab на орбиту.

Лунный модуль

Лунный модуль (ЛМ) был первым космическим кораблем, предназначенным для работы в другом мире. В отличие от космического корабля, выполняющего свои функции в атмосфере (например, космический челнок, похожий на самолет) ЛМ состоял из странных углов и неровностей.

Это потому, что в пространстве, где он использовался не было бы никакой атмосферы. Сокращение аэродинамических особенностей помогло сохранить вес, что позволило сократить затраты на запуск космического аппарата на всем пути до Луны.

ЛМ на борту с людьми был впервые протестирован на борту Аполлона 9, который окрестили как космический корабль «Паук». Астронавты отлетали на нем от командного модуля (который был помещен на орбиту Луны) и практиковали стыковки. ЛМ впоследствии использовали при каждом последующем запуске.

Во время имитации захода на посадку на Луне Аполлона 10, ЛМ вращали в течение нескольких секунд, таким образом, каким он должен был вращаться по пути на Землю в командном модуле. Астронавты быстро вернули контроль над управлением корабля, который (с рядом незначительных ошибок) взял курс на неправильный путь.

Во время посадки, Армстронг самостоятельно взял под контроль свой ЛМ, впоследствии получившей название «Орел» когда он понял, что система управления двигает ее в сторону скалистой местности.

Он благополучно приземлился с очень маленьким запасом топлива.

ЛМ успешно добирался до Луны во время всех последующих запусков, кроме одного. На борту Аполлона 13,  в командном модуле «Одиссея» произошел взрыв кислородного баллона. Астронавты не смогли высадиться на Луне, но они успели использовать ЛМ «Водолей» в качестве «спасательной шлюпки», чтобы сохранить себе жизнь, скорректировать курс и благополучно вернуться на Землю.

«Одиссей»  являлся единственным космическим кораблем с тепловой защитой, но борт «Водолей» обеспечил безопасность астронавтов достаточное время,  для того чтобы вернуться  в «Одиссей» и совершить посадку в Тихом океане.

Компьютеры

В то время как миссии Аполлонов известны ручным контролем и эксплуатацией самих астронавтов, существовали несколько других не менее важных компьютеров, используемых во время полетов. Одним из ярких примеров является компьютер на борту «Сатурн V», который использовали для того, чтобы автоматически вывести ракету на околоземную орбиту. В НАСА также стояли огромные компьютеры, на случай навигационных поправок.

lunar-moduleОднако, при полетах на Луну  большая часть внимания была сосредоточена на компьютерном оснащении командного и лунного модулей. Компьютер КМ (командный модуль) отвечал за навигацию экипажа между Землей и Луной, а компьютер ЛМ ( лунный модуль) отвечал за  осуществление  посадок, подъемов и стыковок, под контролем НАСА.

КМ и ЛМ имели по компьютеру (с различным программным обеспечением, но похожие визуально) которые назывались Первичным руководством, Навигацией и Системой управления (PGNCS (англ), произносится как «пинги»). ЛМ также располагал компьютером, который был резервной копией Первичного руководства, на тот случай  если PGNCS не справится с посадкой.

«Наземные системы резервного копирования связаны с компьютером борта КМ и системами навигации, поэтому, если система КМ вышла из строя, космический аппарат может управляться вручную на основе данных, передаваемых с  Земли» указано в НАСА.

«Если контакт с Землей потерян, система КМ располагает самостоятельной возможностью возврата».

Скафандры

В отличие от скафандра для космического челнока, каждый костюм для мисий Аполлон изготавливался индивидуально для каждого астронавта экипажа состоявшего из трех человек. Костюмы были разработаны таким способом, чтобы человек вполне мог существовать в безвоздушном пространстве, а также передвигаться по Луне.

По данным НАСА, каждый полет требовал по  15 костюмов. Первый экипаж располагал девятью скафандрами: один для полета, один для тренировок и одного в качестве резервного в том  случае если что-то произошло со скафандром для полета.  Дублирующий экипаж из трех человек располагал шестью скафандрами: один для полета, один для тренировки.

Изготовление скафандра менялось за время полетов, а требования астронавтов стали более сложными. Например, дизайнеры изменили скафандр для Аполлона 15, 16 и 17, таким образом , чтобы астронавты с легкостью могли использовать лунные вездеходы, что позволяло  им совершать сложные геологические экспедиции на довольно дальнем расстоянии от модуля.

Такой костюм состоял из нескольких слоев. Внутри был слой ткани под названием «Long John», которая состояла из водяных охлаждающих трубок и была пришита к материалу,для того чтобы  сохранить астронавта охлажденнным во время работы на лунной поверхности. После этой ткани были несколько слоев нейлона, каптоновая материя, ткань из стекло-волокна, Mylar и Teflon для поддержания давления внутри скафандра и и защиты астронавта от радиации и микрометеориттов.

Лунные перчатки и сапоги были разработаны чтобы ходить лунной поверхности и забрать камни. Чтобы помочь астронавты «чувствовать» вещи, которые они трогают или поднимают,  в перчатки были  включены элементы из силиконового каучука.

Приложением к костюму был поликарбонатный шлем, который прикрепляется к основанию при помощи кольца в районе шеи и  оставался на месте, во время поворота головы  астронавтом.

Еще одним важным дополнением к костюму являлась портативная система жизнеобеспечения- рюкзак, который позволял астронавту дышать и чувствовать себя хорошо на срок до семи часов.

Поделиться с друзьями: