«Аполлон-5» (запущен 22 января 1968 года), также известный как AS-204 , был первым беспилотным полетом лунного модуля «Аполлон» (LM), который позже доставит астронавтов на поверхность Луны. Ракета Saturn IB с LM стартовала с мыса Кеннеди 22 января 1968 года. Миссия прошла успешно, хотя из-за проблем с программированием была выполнена альтернативная миссия по сравнению с первоначально запланированной.
Как и «Аполлон-4» , этот полет был надолго отложен, отчасти из-за неудач в разработке LM, производимого Grumman Aircraft . Первоначальная ракета Сатурн IB, которая должна была доставить в космос первый LM (LM-1), была снята во время задержек и заменена той, которая могла бы запустить Аполлон-1, если бы не произошел пожар космического корабля, в результате которого погибли три астронавта. LM-1 прибыл в Космический центр Кеннеди в июне 1967 года; Следующие месяцы были заняты тестированием и размещением LM на вершине Saturn IB. После последней задержки из-за неисправности оборудования обратный отсчет начался 21 января 1968 года, и на следующий день космический корабль был запущен.
Как только корабль достиг орбиты и LM отделился от ракеты-носителя S-IVB , началась программа орбитальных испытаний, но запланированный запуск был автоматически прерван, когда компьютер управления Аполлона обнаружил, что корабль движется не так быстро, как планировалось. Руководитель полета Джин Кранц и его команда из Центра управления полетами в Хьюстоне быстро решили провести альтернативную миссию, в ходе которой цели миссии по испытанию LM-1 были достигнуты. Миссия оказалась настолько успешной, что запланированная вторая беспилотная миссия по испытанию LM была отменена, что способствовало реализации планов НАСА по высадке астронавта на Луну к концу 1960-х годов.
В 1961 году президент Соединенных Штатов Джон Ф. Кеннеди призвал Соединенные Штаты высадить астронавта на Луну к концу десятилетия с безопасным возвращением на Землю. [3] После долгих дебатов НАСА (правительственное космическое агентство США) в конце 1962 года решило, что в лунных миссиях будет использоваться место встречи на лунной орбите , в ходе которого весь космический корабль «Аполлон» будет выведен на лунную орбиту третьей ступенью ракеты-носителя «Сатурн-5» (называемой S -IVB ). Оказавшись на лунной орбите, астронавты, которые должны были приземлиться на Луну, вошли в то, что тогда называлось лунным экскурсионным модулем (ЛЕМ) (позже названным лунным модулем (ЛМ)). Этот корабль отделится от командно-служебного модуля (CSM) «Аполлона» и приземлится на Луне. Когда астронавты будут готовы вернуться, они войдут в LM, взлетят и повторно состыкуются с CSM. Как только экипаж снова войдет в CSM, они выбросят лунный модуль и вернутся на Землю в CSM. [4] В 1962 году НАСА пригласило одиннадцать компаний принять участие в тендере на контракт на строительство LM. 7 ноября 1962 года НАСА объявило о заключении контракта с компанией Grumman в Бетпейдже, штат Нью-Йорк . [5]
Как и в случае с «Аполлоном-4» , для «Аполлона-5» были значительные задержки. Основной причиной задержек «Аполлона-5» был LM, который отставал от графика. Менеджер программы «Аполлон» генерал-майор Сэмюэл К. Филлипс первоначально надеялся, что беспилотный испытательный полет LM-1, первого лунного модуля, будет запущен в апреле 1967 года. Ожидая шесть месяцев для проверки и испытаний корабля, НАСА попросило Груммана предоставить LM -1 доставлен в Космический центр Кеннеди во Флориде к сентябрю 1966 года, но из-за трудностей в производстве LM-1 поставка неоднократно откладывалась. Дата поставки все еще была неопределенной, когда AS-206, ракета-носитель «Сатурн IB» , которая планировала вывести LM-1 на орбиту, была установлена на стартовом комплексе 37 в январе 1967 года. После пожара в том же месяце, в результате которого погиб экипаж «Аполлона-1» , ракета-носитель запланированный для Аполлона-1, AS-204 был перенесен со стартового комплекса 34 на стартовый комплекс 37 и заменен AS-206. [6] Это было сделано потому, что AS-204 был последним Saturn IB с полным набором инструментов для исследований и разработок, и, поскольку полет с экипажем был приостановлен, НАСА хотело использовать этот ускоритель для первого полета LM. [7] [а]
Поскольку LM еще не было в наличии, Грумман построил фанерный макет одного из них на стартовом комплексе 37, чтобы облегчить проверку объектов. [9] 12 мая 1967 года менеджер космического корабля программы «Аполлон» Джордж М. Лоу сообщил в штаб-квартиру НАСА, что Грумман пообещал доставить 28 июня LM-1, хотя Лоу отметил, что этой цели будет трудно достичь. [10] 23 июня LM-1 прибыл на мыс Кеннеди на борту Super Guppy компании Aero Spacelines ; четыре дня спустя ступени были соединены друг с другом. [9] [11] Команда из 400 человек под руководством Джона Дж. Уильямса, ветерана операций по запуску как Меркурия , так и Джемини , проверила, соответствует ли LM-1 спецификациям, после чего они контролировали технических специалистов Grumman, которые тестировали и модифицировали транспортное средство. [11] Из-за утечек на этапе подъема LM две ступени были отключены в августе, а после того, как они были исправлены и ступени повторно соединены, возникла еще одна утечка, и в сентябре этапы были снова отключены. За это время компания Grumman вывезла в ремонт несколько единиц оборудования; В октябре этапы снова были пересоединены. [9]
По состоянию на 6 сентября 1967 года «Аполлон-5» отставал от плана, установленного 18 июля, примерно на 39 дней, но все известные проблемы были устранены, за исключением некоторых утечек из двигательной установки. [12] Большинство документов миссии были готовы к концу 1967 года; Директор миссии Уильям К. Шнайдер издал правила миссии 18 ноября 1967 года. На следующий день LM-1 был соединен со своей ракетой-носителем, а испытания готовности космического корабля были завершены в декабре. В начале января 1968 года офис администратора НАСА Джеймса Э. Уэбба объявил, что «Аполлон-5» будет запущен не ранее 18 января 1968 года. Незначительные неисправности, такие как засорение фильтров, привели к некоторым дополнительным задержкам. Демонстрационный тест обратного отсчета завершился 19 января, а сокращенный 22-часовой обратный отсчет начался 21 января. [13] [14]
«Аполлон-5» предназначался для проверки работы подсистем LM. Во время полета включались двигатели подъема и спуска. Будет проведено испытание « пожар в дыре », чтобы убедиться, что ступень подъема все еще может работать, будучи прикрепленной к ступени спуска, - процедура, которая будет использоваться на поверхности Луны и в случае прерванной посадки на Луну. Это включало в себя остановку спускаемой ступени, переключение управления и питания на подъемную ступень и запуск подъемного двигателя, пока две ступени все еще были соединены. Термин «огонь в яме» произошел от термина, используемого в горнодобывающей промышленности, когда собираются использовать взрывчатые вещества. [13] [15] [16] Дополнительные испытания заключались в проверке возможности перезапуска двигателей LM после первого использования. [17] Помимо тестирования систем LM, «Аполлон-5» должен был протестировать приборный блок в конфигурации «Сатурн-5». [9]
Ожидалось, что этап подъема LM-1 останется на орбите около двух лет, прежде чем снова войдет в атмосферу и распадется, а этап спуска - около трех недель. [18]
«Аполлон-5» был выведен на орбиту кораблем «Сатурн IB», получившим обозначение SA-204R, который был закреплен за «Аполлоном-1». Первоначально доставленный на мыс Кеннеди в августе 1966 года, он пережил пожар невредимым, пройдя после пожара проверку на предмет коррозии или других повреждений. повреждать. [9] [11] [19] Воспламеняющая масса ракеты-носителя, включая космический корабль и топливо, составляла 589 413 килограммов (1 299 434 фунта). [20]
Космический корабль для этой миссии имел высоту 55 метров (180 футов), но имел приземистый вид, поскольку у него не было ни CSM, ни системы эвакуации при запуске. Вместо этого LM был размещен внутри адаптера космического корабля-лунного модуля (SLA) в верхней части штабеля корабля. [11] SLA, получившая номер SLA-7, [21] располагалась чуть ниже носовой крышки в блоке и имела четыре панели, которые открывались после сброса носовой крышки на орбите, позволяя отсеку LM отделиться и отойти в сторону. . [22]
LM, получивший обозначение LM-1, был первым готовым к полету лунным модулем «Аполлона». Для экономии веса и потому, что во время испытательного полета в них не было необходимости, у LM-1 не было посадочных опор. [23]
После того, как одно из окон LM-5 (который должен был летать на Аполлоне-11 ) сломалось во время испытаний в декабре 1967 года, представители НАСА решили заменить окна LM-1 алюминиевыми пластинами из опасений, что окно может выйти из строя в полете. [24] Поскольку на борту не было астронавтов, на LM-1 был установлен программист миссии, который мог управлять кораблем удаленно. [25] Не все системы LM-1 были полностью активированы и не были полностью загружены расходными материалами: например, его основные батареи были частично разряжены во избежание осложнений, связанных с перенапряжением, а кислородные баллоны для систем экологического контроля были частично разряжены. полный. [26]
22 января 1968 года «Аполлон-5» стартовал со стартового комплекса 37B на базе ВВС на мысе Кеннеди [23] в 17:48:08 по восточному поясному времени (22:48:08 UTC). [9] Сатурн IB сработал идеально, выведя вторую ступень и LM на орбиту размером 88 на 120 морских миль (163 на 222 км). [1] [b] Носовой обтекатель был отброшен, и после полета в 43 минуты 52 секунды LM отделился от адаптера на орбите размером 90 на 120 морских миль (167 на 222 км). [1]
После двух витков был начат первый запланированный 39-секундный запуск спускаемого двигателя, но он был прерван всего через четыре секунды компьютером управления Аполлоном , который обнаружил, что космический корабль движется не так быстро, как ожидалось. Это произошло потому, что один из клапанов двигателя подозревался в негерметичности и не был активирован до тех пор, пока не пришло время запустить двигатель на орбите, а это означало, что топливу потребовалось больше времени, чтобы достичь двигателя, что привело к задержке. Программисты могли бы скорректировать программное обеспечение с учетом этого, но им об этом не сказали. К тому же цистерны были заполнены лишь наполовину, и это способствовало медлительности корабля. Если бы это произошло во время полета с экипажем, астронавты смогли бы проанализировать ситуацию и решить, следует ли перезапустить двигатель. [13] [27]
_and_Christopher_C._Kraft_during_Apollo_5.jpg/1280px-Robert_R._Gilruth_(right)_and_Christopher_C._Kraft_during_Apollo_5.jpg)
Джин Кранц был руководителем полета Аполлона-5. [16] Центр управления полетами под командованием Кранца принял решение о плане проведения испытаний двигателя и «огонь в дыре» под ручным управлением. У космического корабля были проблемы со связью, и пропуск этих испытаний означало бы провал миссии. Несмотря на это, команда Кранца выполнила все работы. [28] Взлетная ступень вышла из-под контроля через восемь часов после начала миссии после завершения сгорания двигателя из-за проблемы с системой наведения. [29]
Ступени остались на достаточно низкой орбите, так что сопротивление атмосферы вскоре привело бы к затуханию их орбит и возвращению в атмосферу. Этап восхождения возобновился 24 января и сгорел; стадия спуска возобновилась 12 февраля, упав в Тихий океан в нескольких сотнях миль к юго-западу от Гуама . [30] [31] Моделирование показало, что ступень S-IVB ракеты-носителя (1968-007B) повторно вошла в полет примерно через 15,5 часов. [32]
Менеджер программы космических кораблей «Аполлон» Джордж М. Лоу сказал, что успех «Аполлона-5» «был обусловлен тем, что у нас было хорошее оборудование; это было связано с тем, что у нас были выдающиеся команды управления полетом под умелым руководством Джина Кранца». [23] Несмотря на проблемы во время горения спускаемого двигателя, НАСА сочло миссию успешной в демонстрации систем LM, и второе беспилотное летное испытание с использованием LM-2 было отменено. [32] Первый полет LM с экипажем состоялся на корабле «Аполлон-9» в марте 1969 года. [33]
