CASTLE.PRI.EE

Полет космических аппаратов «Аполлон» на Луну, прилунение, взлёт и возвращение на Землю – это очень сложная программа. НАСА утверждает, что полёт на орбиту Земли, стыковки на орбите были отработаны в предыдущих программах Меркурий и Джемини. Однако, взлёт с поверхности Луны и стыковку посадочного модуля с командным модулем на орбите Луны – ещё требовалось освоить. Это всё приходилось делать сразу в пилотном варианте, без всяких испытаний.

Отстыковаться посадочному модулю и сесть на поверхность Луны сложная задача. На порядки более сложная задача – старт с поверхности. Ещё сложнее – пристыковка обратно к командному модулю.

Сложность процесса стыковки модулей на лунной орбите в том, что командный модуль на орбите Луны имеет угловую скорость. Лунный модуль взлетает с поверхности Луны. Затем пытается выйти на его орбиту. Он сближается с ним через промежуточные орбиты. Это происходит путём включения и выключения двигателя.

Астронавты корректируют орбиту вручную. Это происходит только через визуальное наблюдение командного модуля, через секстант. На командном модуле был маленький телескоп и радар. Но последний в процессе сближения был пассивен. В общем навигационное оборудование Аполлонов лишь чуть-чуть превосходило то, чем располагали моряки прошлых веков.

Теоретически с Земли могли определять скорость по доплеровскому смещению и помогать в расчётах траектории. Однако имелась 2,5–секундная задержка радиообмена. Кроме того, как можно на фоне Луны диаметром 3476 км замерить скорость «железной банки» размером с автомобиль?

NASA обосновало математические расчёты сближения двух аппаратов на орбите Луны. Об этом можно посмотреть в их документальном фильме. Он был создан еще до полётов на Луну. Но это всё в теории. На практике же весь процесс можно сравнить со следующей задачей.

Представьте, что вы находитесь на плоской степной поверхности. У вас есть бинокль. Вдалеке проходит автотрасса. Её видно только в бинокль. Вы заметили, что по ней мчится автомобиль. Вы рассматриваете его в бинокль. Нужно, на своём автомобиле, суметь с ним сблизиться.

Эта задача на порядки проще того, что требовалось выполнить на Луне. Проблема в фазовом угле между аппаратами. Они расположены на разных орбитах и двигаются с разной орбитальной скоростью.

Когда корабль вращается вокруг Луны, возникает классическая задача трёх тел. Решение можно найти только методом последовательных приближений.
Стартовав с Луны можно сблизиться с вращающимся вокруг неё аппаратом. Это делается путём многократных коррекций и ручного управления на последнем этапе. Для этого нужно совершить несколько витков вокруг Луны.

Операция по сближению и стыковке на Луне длилась 3,5 часа. После её завершения лунные путешественники перешли в командный отсек «Аполлона». Взлётная ступень была оставлена на орбите. Посадочная ступень лунной кабины выполняла роль стартовой площадки. Она осталась на Луне.

Производительность современных компьютерных систем в миллионы раз превышает компьютеры 60-х годов прошлого столетия. Бортовые компьютеры Аполлона были безполезны для корректировки орбиты лунного модуля. Все приходилось делать вручную астронавтам (если приходилось).

Нужно было взлетать в чётко расчётное время. Искать на небе командный модуль и вручную к нему подлетать, корректируя орбиту. Этим процессом можно заниматься несколько суток. Однако, у астронавтов все прошло гладко и быстро во всех миссиях Аполлон.

Сейчас, космонавты стартуют с Земли. Для выхода на нужную орбиту и стыковки с орбитальной станцией МКС им нужно около суток. Это значительно проще, чем на Луне. Вероятно, потеряли технологии по быстрой стыковке.

Краткое изложение статьи кинооператора Л. Коновалова.

Комментарии запрещены.