Gemini 9A (официально Gemini IX-A ) [2] был пилотируемым космическим полетом 1966 года в рамках программы NASA Gemini . Это был седьмой пилотируемый полет Gemini , 15-й пилотируемый американский полет и 23-й космический полет всех времен (включая полеты X-15 на расстояние более 100 километров (62 мили)). Первоначальный экипаж Gemini 9, командирский пилот Эллиот Си и пилот Чарльз Бассетт , погибли в результате крушения 28 февраля 1966 года во время полета на реактивном учебном самолете T-38 на завод McDonnell Aircraft в Сент-Луисе, штат Миссури, для осмотра своего космического корабля. Их смерть повысила дублирующий экипаж, Томас П. Стаффорд и Юджин Сернан , до основного экипажа. Миссия была переименована в Gemini 9A после того, как первоначальный запуск 17 мая был отменен, когда целевой корабль Agena миссии был уничтожен после неудачного запуска. Миссия была запущена 3–6 июня 1966 года после запуска резервного расширенного стыковочного адаптера для целевой станции (ATDA). Стаффорд и Сернан встретились с ATDA, но не смогли состыковаться с ним, поскольку носовой обтекатель не смог отделиться от стыковочной станции из-за ошибки при подготовке к запуску. Сернан выполнил двухчасовую внекорабельную деятельность , в ходе которой он должен был продемонстрировать свободный полет в автономном ракетном ранце, USAF Astronaut Maneuvering Unit. Он не смог этого сделать из-за стресса, усталости и перегрева.
28 февраля 1966 года Си и Бассетт летели из Техаса, чтобы осмотреть космический корабль Gemini 9 на заводе McDonnell Aircraft в Сент-Луисе , штат Миссури . Условия на Lambert Field были плохими, и, как следствие, при попытке визуального захода на посадку и посадки Си врезался в один из сборочных корпусов завода, что привело к крушению самолета, в результате чего он и Бассетт погибли мгновенно. В результате дублирующий экипаж был повышен до основного экипажа, что произошло впервые с момента полета Mercury-Atlas 7 в 1962 году. [3]
Перевод Стаффорда и Сернана из резервного в основной экипаж означал, что требовался новый резервный экипаж. Джим Ловелл и Базз Олдрин изначально были резервным экипажем для Gemini 10. Это важно, поскольку стандартная ротация экипажа означала, что место в резервном экипаже Gemini 10 поместило бы Базза Олдрина в основной экипаж несуществующей миссии после Gemini 12 (ротация экипажа обычно означала, что после службы в резервном экипаже астронавт мог ожидать, что пропустит две миссии, а затем будет в основном экипаже). Перевод в резервный экипаж Gemini 9 означал, что Олдрин полетел в составе основного экипажа на Gemini 12 , что сыграло важную роль в его выборе для резервного экипажа Apollo 8 и основного экипажа Apollo 11 , в конечном итоге сделав его вторым человеком на Луне.
Первой целью миссии была стыковка с целевым кораблем Agena , как это было впервые достигнуто в ходе миссии Gemini 8. Выполнение оказалось невозможным из-за ошибки подготовки к запуску на целевом корабле.
Второй целью была запланированная внекорабельная деятельность (EVA), или «космическая прогулка», пилота, сидящего справа. План состоял в том, чтобы он переместился в заднюю часть космического корабля и пристегнулся к Astronaut Maneuvering Unit (AMU) ВВС , «ракетному ранцу», который позволил бы пилоту управлять полетом, независимо от системы жизнеобеспечения капсулы. Использование AMU не было реализовано из-за того, что Сернан испытывал сильную сердечную нагрузку, перегрев и усталость во время EVA.
Третьей целью было проведение семи научных экспериментов, включая медицинский эксперимент, в ходе которого измерялась реакция астронавтов на стресс путем измерения потребления и выделения жидкости до, во время и после полета.
Agena Target Vehicle (ATV) Gemini 9 был запущен 17 мая 1966 года на ракете-носителе Atlas . Atlas дал сбой в полете, и ATV не смог выйти на орбиту. [4] Это привело к отмене («отмене») запуска Gemini 9, запланированного на позднее утро.
Адаптер стыковки Augmented Target Docking Adapter (ATDA) был разработан для использования в качестве резервного варианта для ATV, который вышел из строя во время первоначального запуска Gemini 6. Созданный производителем космических аппаратов Gemini McDonnell Aircraft Corporation , ATDA заменил ракету Agena на секцию управления возвращением Gemini. Он был построен с использованием уже испытанного оборудования и успешно запущен 1 июня 1966 года на орбиту высотой 298 километров (161 морская миля) с помощью ракеты Atlas SLV-3 .
Поскольку у ATDA не было собственной двигательной установки, запуск потребовал продленного включения маршевого двигателя Atlas — в то время как SECO обычно происходит при T+300 секундах, он был продлен до T+348 секунд. Столь длительное включение маршевого двигателя никогда не предпринималось за почти 300 запусков Atlas до настоящего момента — использовался двойной бак смазочного масла, чтобы обеспечить достаточное количество масла для работы турбонасоса. Эксперимент удался, и работа маршевого двигателя во время фазы продленного включения прошла без происшествий. Фаза одиночного включения верньера длилась еще 18 секунд, и отделение ATDA произошло при T+383 секундах.
После запуска телеметрия показала, что защитный кожух ракеты не раскрылся должным образом. [5]
Перепланирование миссии с учетом отказа ATV 17 мая вынудило переименовать миссию Gemini в Gemini 9A , как это произошло с первоначальной миссией Gemini 6 25 октября 1965 года. Первая попытка запуска была запланирована вскоре после запуска ATDA. Но на T-3 минутах наземные компьютеры потеряли связь с компьютерами Gemini по неизвестной причине, и 40-секундное окно запуска открылось и закрылось без запуска. Это принесло Тому Стаффорду титул «Мэра площадки 19».
Вторая попытка запуска 3 июня прошла отлично, космический корабль вышел на орбиту. С этим запуском Стаффорд мог сказать, что он был пристегнут к космическому кораблю Gemini шесть раз всего за 2 запуска. [6]
Производительность ракеты-носителя была очень близка к номинальной. При старте были очевидны два небольших переходных процесса крена, а эффекты pogo были самыми низкими из когда-либо зарегистрированных при запуске Gemini.
Стаффорд включил первый двигатель через 49 минут после запуска, чтобы добавить 22,7 метра в секунду (74 фута/с) к их скорости, увеличив их перигей со 160 до 232 километров (с 86 до 125 морских миль). Час и 35 минут спустя Стаффорд исправил ошибки фазы, высоты и выхода из плоскости, направив космический корабль на 40° вниз и на 3° влево. Пятьдесят одну секунду спустя он снова включил двигатели, чтобы добавить 16,2 метра в секунду (53 фута/с) к их скорости и вывел их на орбиту 274 на 276 километров (148 на 149 морских миль), приблизившись к ATDA на скорости 38 метров в секунду (120 футов/с).
Первый радиолокационный контакт с целью зарегистрировал расстояние в 240 километров (150 миль), и они имели надежный захват на расстоянии 222 километров (138 миль). Их первое визуальное наблюдение произошло через 3 часа и 20 минут после начала миссии, когда они были в 93 километрах (58 миль). Они отметили, что могли видеть мигающие стробоскопические огни на ATDA, предназначенные для облегчения идентификации на расстоянии. Это заставило их надеяться, что пусковой кожух на самом деле был сброшен и что телеметрия была неверной.
Подойдя ближе, они обнаружили, что ATDA медленно вращается, с коническим носовым кожухом, все еще прикрепленным, две части висят, разинув рот, как гигантская открытая пасть. Стаффорд описал: «Это похоже на разъяренного аллигатора, вращающегося вокруг». Он спросил, может ли он использовать космический корабль, чтобы открыть «пасть», но на Земле решили этого не делать, опасаясь, что это может повредить космический корабль.
.jpg/1280px-S66-37970_-_Gemini_IX-A_Augmented_Target_Docking_Adapter_(Retouched).jpg)
Экипаж рассказал, как сработали разрывные болты кожуха, но поскольку быстроразъемные стропы, предназначенные для разблокировки электрических разъемов разрывных болтов, не были подключены, электрическая проводка к болтам удерживала два 1+Стальные полосы шириной 1 ⁄ 2 дюйма, удерживающие вместе. Если бы электрические провода были перерезаны с одной стороны кожуха, две стальные полосы немедленно выпрямились бы, и, будучи все еще удерживаемыми вместе проводами с противоположной стороны кожуха, было бы трудно предсказать путь освобожденных полос. Их способность разрывать скафандр, как лезвие бритвы, заставила отказаться от спасательной миссии. На Мысе запасной пилот Базз Олдрин предложил Сернану перерезать электрические провода хирургическими ножницами из комплекта оборудования. Эксперимент на земле показал, что это действительно может перерезать провода, но также показал, что ATDA ощетинился опасными, острыми краями. По словам Дика Слейтона, наземные диспетчеры были «просто ошеломлены» этой идеей, которая не принимала во внимание существенные риски, связанные с энергией в освобожденных удерживающих ремнях кожуха, удерживающих половины кожуха вместе, постоянное вращение ATDA или тот факт, что освобожденные удерживающие ремня кожуха могут отскочить назад и проколоть скафандр Сернана. [7]
Причина состояния строп вскоре была обнаружена: Douglas построила кожух для крепления ко второй ступени Agena, но ВВС в последнюю минуту решили, что Atlas может достичь желаемой орбиты без второй ступени NASA. Это исключило NASA из запуска и означало, что ATDA и обтекатель будут установлены непосредственно на Atlas, а не на Agena, и экипажем McDonnell вместо обычного экипажа Lockheed.
NASA заключило контракт с инженером Douglas, чтобы он засвидетельствовал, осмотрел и подписал установку обтекателя на второй ступени Agena, но поскольку Agena не будет использоваться, персонал McDonnell теперь будет устанавливать обтекатель, с которым они были незнакомы, и они отказались разрешить инженеру Douglas на портале, несмотря на протесты инженера и персонала NASA, заявив, что это простая конструкция и им не нужна никакая помощь. В день запуска команда McDonnell следовала процедурам, опубликованным Lockheed, которые были скопированы из документов Douglas. В инструкциях говорилось: «См. чертеж», но чертеж Lockheed не использовался. Техник Douglas, который обычно прикреплял стропы, знал, что делать со свободными концами, даже без чертежа, но ему не разрешили находиться на портале. Незнакомцы, закреплявшие кожух ATDA, посмотрели на свисающие ремни, задавались вопросом, что с ними делать, и приклеили их под небольшими обтекателями, которые защищали взрывные болты. [8] После запуска инженер Douglas с помощью Lockheed установил резервный обтекатель и продемонстрировал проблему персоналу McDonnell и Джорджу Мюллеру , администратору Управления пилотируемых космических полетов НАСА.
Затем экипаж провел запланированную тренировку по рандеву, которая включала в себя отход от ATDA, включив двигатели, а затем отработку подхода снизу к цели. Затем они получили столь необходимую еду и отдых.
Во время полета ни один из астронавтов не имел достаточно времени на прием пищи из-за плотного графика или на документирование потребления пищи, невозможно определить, в какой степени трудности, которые испытывал Сернан во время выхода в открытый космос, были вызваны недостаточным потреблением калорий. Примерно половина запаса пищи была съедена, и экипаж не зарегистрировал никаких жалоб на ее качество во время послеполетных разборов.
На второй день миссии они снова приблизились к ATDA, на этот раз сверху. Как только они заняли позицию рядом с ним, им дали разрешение на выход в открытый космос, но они устали, а Стаффорд не хотел тратить топливо, оставаясь рядом с ATDA во время выхода в открытый космос, когда они мало что могли с этим сделать. Было решено отложить выход в открытый космос до третьего дня.
На третий день Сернан начал выход в открытый космос, который оказался проблемным с самого начала. После того, как он накачал свой скафандр до 3,5 фунтов на квадратный дюйм (0,25 кг/см2 ) , «скафандр обрел собственную жизнь и стал настолько жестким, что вообще не хотел сгибаться». Он с трудом двигался внутри своего жесткого скафандра. [9] Как только он покинул космический корабль, он начал бесконтрольно кувыркаться, чему не помогал его пуповина, которая дико двигалась и мешала Сернану контролировать свои движения. [10] В конце концов он вернулся в зону люка.
Сернан должен был испытать Astronaut Maneuvering Unit (AMU) с собственной тягой, системой стабилизации, кислородом и телеметрией для биомедицинских данных и систем. Он использовал перекись водорода в качестве топлива , и поскольку он производил чрезвычайно горячие газы, скафандр Сернана был модифицирован «брюками», сделанными из плетеного никелевого сплава « Chromel-R », который позже использовался в перчатках и ботинках для лунной ходьбы на скафандрах Apollo. Этот материал был разработан Командованием систем ВВС для использования в высокотемпературных устройствах торможения для аэрокосмических систем. [11]
Сернан начал медленно подниматься в заднюю часть космического корабля, где хранился AMU. Пока он отсоединялся от соединительного кабеля капсулы и подсоединялся к рюкзаку, его пульс поднялся примерно до 155 ударов в минуту (уд/мин). Позже он описал свой скафандр как имеющий «всю гибкость ржавого доспеха» [12] , из-за чего все заняло гораздо больше времени, чем ожидалось. Отсутствие опор для рук и ног не позволяло ему получить какой-либо рычаг, что затрудняло поворот клапанов или даже выполнение основных движений. Во время выполнения соединений Сернан очень устал. Его пульс подскочил примерно до 180 ударов в минуту, и летный врач на земле опасался, что он потеряет сознание. Когда он вспотел, его забрало начало запотевать. Он потер нос о забрало, чтобы очистить место для обзора. [13] Выполнив все необходимые соединения, Сернан отдохнул несколько минут, пока Центр управления полетами решал, продолжать ли испытание AMU или нет.
В этот момент Сернан решил, что продолжение выхода в открытый космос сопряжено со значительным риском. Из-под скафандра у него была плохая видимость, и он не мог нормально двигаться. Ему пришлось бы отсоединиться от кабеля, соединявшего его с «Джемини» (хотя он все равно был бы соединен более длинным и тонким проводом), после того, как он подключился к AMU. Но когда он закончит с AMU, ему придется каким-то образом снять его одной рукой, в то время как другая будет держаться за космический корабль. Сернан, хотя и был физически истощен, хотел продолжить, но Стаффорд приказал прекратить задание и приказал Сернану вернуться внутрь, прежде чем он сможет управлять AMU. [14] Ему удалось вернуться в кабину, и Стаффорд держался за ноги Сернана, чтобы дать ему отдохнуть и помочь ему вернуться внутрь. После попытки снять зеркало, установленное сбоку космического корабля, система охлаждения его скафандра перегрелась, а его лицевая пластина полностью запотела, заблокировав ему обзор. Сернан также почувствовал мучительную боль, когда он вернулся в свое кресло, так как его костюм все еще был полностью под давлением, и ему пришлось спуститься достаточно далеко, чтобы люк закрылся. [10] Ему и Стаффорду удалось закрыть люк и восстановить давление в кабине. Сернан провел 128 минут вне космического корабля.
Скафандр Gemini охлаждался воздухом. По мере увеличения рабочей нагрузки астронавта он начинал потеть, а в ограниченном скафандре система охлаждения перегружалась, и забрало запотевало. Астронавт тогда фактически ослеп, потому что у него не было возможности протереть лицевую пластину. В будущих выходах Gemini в открытый космос рабочая нагрузка астронавтов была уменьшена, но было ясно, что во время исследования Луны рабочие нагрузки могут быть большими, и были внесены изменения, обеспечивающие водяное охлаждение скафандра Apollo. Это было достигнуто с помощью нижнего белья астронавта, имеющего сеть тонких трубок, которые циркулировали воду около кожи. Это было очень эффективно, и было очень мало случаев, когда астронавты использовали выбор «Высокого» охлаждения, даже несмотря на то, что они усердно работали на поверхности Луны при температуре солнечного света 100 °C (212 °F). [ необходима цитата ]
В скафандре EVA не было никаких температурных датчиков; их сняли, чтобы освободить место для дополнительного оборудования системы жизнеобеспечения вне корабля (ELSS), поэтому данные о температуре EVA внутри скафандра были недоступны — Сернан сообщил, что задняя часть его скафандра была очень горячей. Послеполетный осмотр обнаружил разрыв в изоляции скафандра, который мог привести к накоплению высокой температуры.
В интервью 1999 года Стаффорд заявил, что существовала реальная обеспокоенность тем, что Сернан не сможет вернуться в капсулу. [15] Поскольку для Стаффорда было бы неприемлемо отцепить Сернана на орбите, он заявил, что его план состоял в том, чтобы вернуться в атмосферу с астронавтом, все еще прикрепленным к его пуповине. [15] Однако такое действие привело бы к гибели обоих мужчин. [15]
В результате опыта Сернана AMU больше никогда не летал на Gemini. Он не был необходим для разработки технологий для посадки Apollo на Луну. Маневренные блоки не испытывались в космосе до февраля 1984 года, когда модифицированная версия, названная Manned Maneuvering Unit (MMU), была запущена астронавтом Брюсом МакКэндлессом в миссии Space Shuttle STS-41-B . MMU использовал в качестве топлива азотный газ, который остается холодным при выпуске.
Было два эксперимента по фотографии. S-1 надеялся запечатлеть Зодиакальный свет во время выхода в открытый космос, но из-за проблем, с которыми столкнулся Сернан, его перенесли на внутреннюю часть космического корабля. А S-11 включал в себя попытку астронавтов запечатлеть свечение атмосферы Земли в спектрах атомарного кислорода и натрия. В рамках этого эксперимента они сделали 44 снимка, три из которых показывали реальное свечение атмосферы.
S-10 надеялся извлечь Micrometeorite Collector из ATDA. Это не удалось, так как они не смогли состыковаться с ним, но они смогли сделать его снимки во время близких сближений. Вместо этого они извлекли аналогичный коллектор S-12 на космическом корабле Gemini. D-12 также потерпел неудачу, потому что это было расследование управления AMU.
Последним экспериментом был D-14, который представлял собой поляризацию UHF/VHF. Это была выдвижная антенна, установленная на адаптерной секции в задней части космического корабля. Была надежда получить информацию о связи через ионосферу. Было проведено шесть испытаний, но антенна была сломана Сернаном во время его выхода в открытый космос.
День выхода в открытый космос был также их последним в космосе. На 45-м обороте вокруг Земли члены экипажа запустили тормозные ракеты, которые замедлили их, чтобы они могли вернуться. На этот раз компьютер сработал идеально, что означало, что они приземлились всего в 700 метрах от запланированного места посадки и были достаточно близко, чтобы увидеть главный спасательный корабль, USS Wasp . Приводнение произошло ближе к спасательному кораблю, чем к любому другому пилотируемому космическому кораблю.
Послеполетное медицинское обследование показало, что Стаффорд потерял пять фунтов веса, а Сернан — до 13 фунтов, 10,5 из них во время выхода в открытый космос. [16] Позже Стаффорд заявил, что скафандр Сернана доставили обратно в Хьюстон, и «из каждого ботинка вытекло около фунта или полутора фунтов воды». [16] Это было одним из физиологических последствий его выхода в открытый космос, которое включало истощение и небольшое сокращение вдоха.
После миссии был создан комитет по обзору миссии, чтобы убедиться, что цели, запланированные для каждой миссии, реалистичны и приносят прямую пользу программе «Аполлон».
Миссию Gemini 9A поддерживали 11 301 человек личного состава, 92 самолета и 15 кораблей Министерства обороны США.
Нашивка Gemini 9 имеет форму щита и показывает космический корабль Gemini, пристыкованный к Agena. На ней изображен астронавт, выходящий в открытый космос, а его трос образует форму цифры 9. Хотя миссия Gemini 9 была изменена для использования ATDA, нашивка не была изменена.
Космический корабль экспонируется в Центре посетителей Космического центра Кеннеди во Флориде .
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
