Gemini 9A (официально Gemini IX-A ) [2] — пилотируемый космический корабль 1966 года в рамках программы НАСА «Джемини » . Это был седьмой пилотируемый полет Gemini , 15-й американский пилотируемый полет и 23-й космический полет за все время (включая полеты X-15 на расстояние более 100 километров (62 мили)). Первоначальный экипаж Джемини-9, командир Эллиот Си и пилот Чарльз Бассетт , погибли в результате крушения 28 февраля 1966 года во время полета на учебно-тренировочном самолете Т-38 на авиазавод Макдоннелл в Сент-Луисе, штат Миссури, для проверки своего космического корабля. . Их смерть повысила резервную команду, Томаса П. Стаффорда и Юджина Сернана , до основной команды. Миссия была переименована в Gemini 9A после того, как первоначальный запуск 17 мая был отменен, когда целевой автомобиль миссии Agena был уничтожен после неудачного запуска. Миссия была выполнена 3–6 июня 1966 года после запуска резервного стыковочного адаптера дополненной цели (ATDA). Стаффорд и Сернан встретились с ATDA, но не смогли с ним состыковаться , поскольку носовой обтекатель не смог оторваться от стыковочной мишени из-за ошибки при подготовке к запуску. Сернан совершил двухчасовой выход в открытый космос , в ходе которого ему планировалось 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 для проверки космического корабля «Джемини-9» на авиационном заводе «Макдоннелл» в Сент-Луисе , штат Миссури . Условия на Ламберт-Филд были плохими, и, как следствие, при попытке визуального захода на посадку и приземления Си врезался в один из сборочных корпусов завода и стал причиной крушения самолета, мгновенно убив себя и Бассетта. Как следствие, дублирующий экипаж был повышен до основного экипажа, что произошло впервые после полета «Меркурия-Атласа-7» в 1962 году. [3]
Повышение Стаффорда и Сернана из резервного в основной экипаж означало, что потребовалась новая дублирующая команда. Джим Ловелл и Базз Олдрин изначально были резервной командой «Джемини-10» . Это важно, поскольку стандартная ротация экипажа означала, что место в дублирующем экипаже «Джемини-10» поместило бы Базза Олдрина в основной экипаж несуществующей миссии после «Джемини-12» (ротация экипажа обычно означала, что после службы в резервном экипаже , астронавт может рассчитывать пропустить две миссии и затем попасть в основной экипаж). Переход в резервный экипаж «Джемини-9» означал, что Олдрин летал в составе основного экипажа на «Джемини-12» , что сыграло важную роль в его выборе для резервного экипажа «Аполлона-8» и основного экипажа «Аполлона-11» , что в конечном итоге сделало его вторым человеком на борту «Джемини-9». Луна.
Первой целью миссии была стыковка с транспортным средством Agena Target , как это впервые было достигнуто во время миссии Gemini 8 . Выполнение не удалось из-за ошибки подготовки к пуску целевой машины.
Второй целью был запланированный выход в открытый космос (EVA) или «выход в открытый космос» пилота с правым сиденьем. План заключался в том, чтобы он переместился в заднюю часть космического корабля и пристегнулся к маневренному отряду астронавтов (AMU) ВВС , «ракетному ранцу», который позволил бы пилоту управлять полетом независимо от системы жизнеобеспечения капсулы. Использование AMU не удалось из-за того, что Сернан испытал сильную сердечную нагрузку, перегрев и усталость во время выхода в открытый космос.
Третья цель заключалась в проведении семи научных экспериментов, в том числе медицинского эксперимента, в ходе которого измерялись реакции астронавтов на стресс путем измерения потребления и выведения жидкости до, во время и после полета.
Ракета-носитель Agena Target Vehicle (ATV) корабля Gemini 9 была запущена 17 мая 1966 года на ракете-носителе Atlas . «Атлас» вышел из строя в полете, и квадроцикл не смог выйти на орбиту. [4] Это привело к отмене («очистке») запуска «Джемини-9», запланированного на позднее утро.
Адаптер для стыковки с дополненной целью (ATDA) был разработан для использования на случай непредвиденных обстоятельств для квадроцикла, который вышел из строя во время первоначального запуска Gemini 6 . Построенный производителем космических кораблей Gemini McDonnell Aircraft Corporation , ATDA заменил ракету Agena секцией управления входом в атмосферу Gemini. Он был построен с использованием уже испытанного оборудования и успешно запущен 1 июня 1966 года на орбиту длиной 298 километров (161 морская миля) с помощью ракеты Atlas SLV-3 .
Поскольку у ATDA не было собственной двигательной установки, для запуска потребовался расширенный запуск маршевого двигателя Atlas - хотя SECO обычно происходил в Т+300 секунд, он был продлен до Т+348 секунд. На сегодняшний день ни одна попытка горения маршевого двигателя не предпринималась почти в 300 запусках Атласа - использовался бак смазочного масла двойного размера, чтобы обеспечить достаточное количество масла для работы турбонасоса. Эксперимент удался, и работа маршевого двигателя во время продолжительной фазы горения прошла без происшествий. Фаза соло нониуса длилась еще 18 секунд, а отделение ATDA произошло в Т + 383 секунды.
После запуска телеметрия показала, что стартовый кожух не открылся должным образом. [5]
Перепланирование миссии с учетом отказа ATV 17 мая привело к переименованию миссии Gemini в Gemini 9A , так же, как это произошло с первоначальной миссией Gemini 6 25 октября 1965 года. Первая попытка запуска должна была произойти вскоре после ATDA. запуск. Но на минуте Т-3 наземные компьютеры по неизвестной причине потеряли связь с компьютерами «Джемини», и 40-секундное стартовое окно открылось и закрылось без запуска. Это принесло Тому Стаффорду титул «мэра площадки 19».
Вторая попытка запуска 3 июня прошла идеально, космический корабль вышел на орбиту. Благодаря этому запуску Стаффорд мог сказать, что его шесть раз пристегивали к космическому кораблю «Джемини» всего за два запуска. [6]
Характеристики ракеты-носителя были очень близки к номинальным. При старте были очевидны два небольших переходных процесса по крену, а пого-эффекты были самыми низкими, когда-либо зарегистрированными при запуске Gemini.
Стаффорд заставил первый двигатель включиться через 49 минут после запуска, чтобы увеличить их скорость на 22,7 метра в секунду (74 фута / с), увеличив перигей со 160 до 232 километров (от 86 до 125 морских миль). Час и 35 минут спустя Стаффорд исправил ошибки фазы, высоты и отклонения от плоскости, направив космический корабль на 40 ° вниз и на 3 ° влево. Пятьдесят одну секунду спустя он снова запустил двигатели, чтобы увеличить их скорость на 16,2 метра в секунду (53 фута/с) и вывести их на орбиту размером 274 на 276 километров (148 на 149 морских миль), закрываясь на высоте 38 метров. в секунду (120 футов/с) по ATDA.
Первый радиолокационный контакт с целью был зарегистрирован на расстоянии 240 километров (150 миль), а четкий захват был зафиксирован на расстоянии 222 километра (138 миль). Их первое визуальное наблюдение произошло через 3 часа 20 минут после начала миссии, когда они находились на расстоянии 93 километров (58 миль). Они отметили, что могли видеть мигающие стробоскопы на ATDA, предназначенные для облегчения идентификации на расстоянии. Это вселило в них надежду, что стартовый кожух действительно был выброшен за борт и что телеметрия была неверной.
Подойдя ближе, они обнаружили, что ATDA медленно вращается, конический носовой кожух все еще прикреплен, а две его части свисают спереди, словно гигантская открытая челюсть. Стаффорд описал: «Это похоже на вращающегося здесь разъяренного аллигатора». Он спросил, может ли он использовать космический корабль, чтобы открыть «челюсти», но земля отказалась от этого, опасаясь, что это может привести к повреждению космического корабля.
.jpg/1280px-S66-37970_-_Gemini_IX-A_Augmented_Target_Docking_Adapter_(Retouched).jpg)
Экипаж описал, как сработали взрывные болты кожуха, но, поскольку быстроразъемные шнуры, предназначенные для разблокировки электрических разъемов взрывных болтов, не были подключены, электропроводка к болтам удерживала оба болта .+Удерживающие ленты стального кожуха шириной 1 ⁄ дюйма вместе. Если бы электрические провода были перерезаны на одной стороне кожуха, две стальные ленты немедленно выпрямились бы, и, поскольку они все еще удерживались вместе проводами на противоположной стороне кожуха, было трудно предсказать путь освободившихся лент. Их способность разорвать скафандр, как лезвие бритвы, привела к прекращению спасательной миссии. На мысе дублирующий пилот Базз Олдрин предложил Сернану перерезать электрические провода хирургическими ножницами из комплекта оборудования. Эксперимент на земле продемонстрировал, что это действительно может перерезать провода, но также показал, что ATDA изобилует опасными острыми краями. Наземные диспетчеры были, по словам Дика Слейтона, «просто ошеломлены» этой идеей, которая не принимала во внимание существенный риск, связанный с энергией в освободившихся удерживающих лентах кожуха, удерживающих вместе половины кожуха, постоянном вращении ATDA или тот факт, что выпущенные удерживающие ленты кожуха могут отскочить назад и пробить скафандр Сернана. [7]
Причина плохого состояния ремешков вскоре была обнаружена: Дуглас построил кожух для крепления ко второй ступени Аджены, но ВВС в последнюю минуту решили, что Атлас сможет достичь желаемой орбиты без второй ступени НАСА. Это исключило НАСА из запуска и означало, что ATDA и обтекатель будут установлены непосредственно на Атласе, а не на Аджене, и экипажем Макдоннелла вместо обычного экипажа Локхида.
НАСА наняло инженера Дугласа для наблюдения, проверки и подписания установки обтекателя на второй ступени Аджены, но, поскольку Аджена не будет использоваться, персонал Макдоннелла теперь должен был установить обтекатель, с которым они были незнакомы, и они отказались разрешить Дугласу инженер на портале, несмотря на протесты инженера и персонала НАСА, заявивших, что это простая конструкция и им не нужна никакая помощь. В день запуска экипаж Макдоннелла следовал процедурам, опубликованным Lockheed и скопированным из документов Дугласа. В инструкции говорилось: «Смотрите чертеж», но чертеж Локхида не использовался. Техник Дугласа, который обычно прикреплял ремешки, знал, что делать со свободными концами, даже без чертежа, но ему не разрешили подняться на портал. Незнакомцы, чинившие кожух ATDA, посмотрели на свисающие ремни, задумались, что с ними делать, и прикрепили их скотчем под небольшими обтекателями, защищавшими взрывные болты. [8] После запуска инженер «Дугласа» 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 сближению, в ходе которой они отходили от ATDA, запуская двигатели, а затем отрабатывали заход на посадку из-под цели. Затем они получили столь необходимую еду и отдых.
Во время полета ни у астронавтов не было много времени на еду из-за плотного графика, ни на документирование потребления пищи. Не удалось определить, какая часть трудностей, с которыми Сернан столкнулся во время выхода в открытый космос, была связана с недостаточным потреблением калорий. Примерно половина запаса продовольствия была съедена, и на послеполетных разборах экипаж не зафиксировал никаких нареканий на его качество.
На второй день миссии они снова подошли к ATDA, на этот раз сверху. Когда они остановились рядом, им дали разрешение на выход в открытый космос, но они устали, и Стаффорд не хотел тратить топливо, держась рядом с ATDA во время выхода в открытый космос, когда они мало что могли с этим поделать. Было решено отложить выход в открытый космос до третьего дня.
На третий день Сернан начал выход в открытый космос, который с самого начала оказался непростым. После накачивания скафандра до 3,5 фунтов на квадратный дюйм (0,25 кг/см 2 ) «костюм начал жить собственной жизнью и стал настолько жестким, что вообще не хотел гнуться». Он изо всех сил пытался пошевелиться в своем жестком костюме. [9] Как только он покинул космический корабль, он начал бесконтрольно кувыркаться, чему не помог его пуповина, которая сильно двигалась и мешала Сернану контролировать свои движения. [10] В конце концов он вернулся в зону люка.
Сернан должен был испытать модуль маневрирования астронавтов (AMU) с собственной двигательной установкой, системой стабилизации, кислородом и телеметрией для биомедицинских данных и систем. В качестве топлива использовалась перекись водорода , а поскольку она производила чрезвычайно горячие газы, скафандр Сернана был модифицирован «штанами» из тканого никелевого сплава « Хромель-R », который позже использовался в перчатках и лунных ботинках на скафандрах Аполлона. Этот материал был разработан Командованием систем ВВС для использования в устройствах высокотемпературного торможения аэрокосмических систем. [11]
Сернан начал медленный подъем к задней части космического корабля, где хранился АМУ. Пока он отсоединялся от шлангокабеля капсулы и подключался к рюкзаку, его частота пульса возросла примерно до 155 ударов в минуту (уд/мин). Позже он описал свой скафандр как обладающий «всю гибкостью ржавого доспеха», [12] из-за чего все заняло гораздо больше времени, чем ожидалось. Из-за отсутствия опор для рук и ног он не мог использовать какие-либо рычаги, что затрудняло поворот клапанов или даже выполнение основных движений. Устанавливая связи, Сернан очень устал. Его пульс подскочил примерно до 180 ударов в минуту, и летный хирург на земле боялся, что он потеряет сознание. Когда он вспотел, его визор начал запотевать. Он потерся носом о козырек, чтобы освободить место и лучше видеть. [13] После выполнения всех необходимых подключений Сернан отдохнул несколько минут, пока Центр управления полетами решал, продолжать или нет испытание AMU.
В этот момент Сернан решил, что продолжение выхода в открытый космос сопряжено со значительным риском. У него была плохая видимость из скафандра, и он не мог хорошо двигаться. Ему придется отсоединиться от пуповины, которая соединяла его с «Близнецами» (хотя он все равно будет прикреплен более длинным и тонким проводом), после того как он подключится к AMU. Но когда он закончил с АМУ, ему как-то пришлось одной рукой снимать его, а другой держаться за космический корабль. Сернан, будучи физически истощенным, хотел продолжить, но Стаффорд прекратил выполнение задания и приказал Сернану вернуться внутрь, прежде чем он сможет управлять AMU. [14] Ему удалось вернуться в кабину, и Стаффорд ухватился за ноги Сернана, давая ему отдохнуть и помочь ему вернуться внутрь. После попытки снять зеркало, установленное на боковой стороне космического корабля, система охлаждения его скафандра перегрелась, а лицевая панель полностью запотела, лишив его зрения. Сернан также почувствовал мучительную боль, когда вернулся на свое место, поскольку его скафандр все еще находился под полным давлением, и ему пришлось опуститься достаточно далеко, чтобы люк закрылся. [10] Ему и Стаффорду удалось закрыть люк и восстановить давление в кабине. Сернан провел за пределами космического корабля 128 минут.
Скафандр «Джемини» имел воздушное охлаждение. По мере увеличения рабочей нагрузки космонавта он начинал потеть, а в замкнутом скафандре система охлаждения перегружалась, а визор запотевал. Тогда астронавт фактически ослепнет, потому что у него не будет возможности стереть лицевую панель. В будущих выходах в открытый космос «Джемини» рабочая нагрузка астронавтов была уменьшена, но было ясно, что во время исследования Луны рабочие нагрузки могут быть тяжелыми, и были внесены изменения, гарантирующие, что скафандр «Аполлон» будет иметь водяное охлаждение. Это было достигнуто с помощью нижнего белья космонавта, имеющего сеть тонких трубок, по которым вода циркулировала возле 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 солнечном свете с температурой 100 ° C (212 ° F). [ нужна цитата ]
В костюме для выхода в открытый космос не было датчиков температуры; они были удалены, чтобы освободить место для дополнительного оборудования внекорабельной системы жизнеобеспечения (ELSS), поэтому никаких данных о температуре выхода в открытый космос внутри скафандра не было - Сернан сообщил, что задняя часть его скафандра была очень горячей. Послеполетное обследование обнаружило разрыв изоляции костюма, что могло привести к повышению температуры.
В интервью 1999 года Стаффорд заявил, что существуют серьезные опасения, что Сернан не сможет снова войти в капсулу. [15] Поскольку для Стаффорда было бы неприемлемо отпустить Сернана на орбиту, 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]
Благодаря опыту Сернана, AMU больше никогда не летал на «Джемини». Разработка технологии высадки Аполлона на Луну не имела существенного значения. Маневренные агрегаты не тестировались в космосе до февраля 1984 года, когда астронавт Брюс МакКэндлесс управлял модифицированной версией, получившей название « Пилотируемый маневрирующий агрегат» (MMU), на борту космического корабля «Шаттл» STS-41-B . В MMU использовался газообразный азот, который при выпуске остается холодным.
Было два фотоэксперимента. S-1 надеялся получить изображение зодиакального света во время выхода в открытый космос, но из-за проблем, с которыми столкнулся Сернан, его переместили внутрь космического корабля. А в S-11 астронавты пытались отобразить свечение земного воздуха в спектрах атомарного кислорода и натрия. В рамках этого эксперимента они сделали 44 фотографии, на трёх из которых видно настоящее свечение воздуха.
S-10 надеялся получить у ATDA коллектор микрометеоритов. Это не удалось после того, как они не смогли с ним состыковаться, но смогли сфотографировать его во время близких сближений. Вместо этого они обнаружили аналогичный коллектор S-12 на космическом корабле «Джемини». Д-12 также потерпел неудачу, потому что это было расследование по контролю над САМ.
Последним экспериментом был D-14, поляризация UHF/VHF. Это была выдвижная антенна, установленная на переходной секции в задней части космического корабля. Надеялись получить информацию о связи через ионосферу. Было проведено шесть испытаний, но Сернан сломал антенну во время выхода в открытый космос.
День выхода в открытый космос также стал для них последним в космосе. Во время своего 45-го оборота вокруг Земли члены экипажа запустили ретро-ракеты, которые замедлили их, чтобы они могли вернуться. На этот раз компьютер сработал идеально, то есть они приземлились всего в 700 метрах от запланированного места приземления 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 похудел на пять фунтов, а Сернан - до 13 фунтов, из них 10,5 фунтов за время выхода в открытый космос. [16] Позже Стаффорд заявил, что скафандр Сернана был доставлен обратно в Хьюстон, и «у них было около фунта или полутора фунтов воды из каждого ботинка». [16] Это был один из физиологических эффектов его выхода в открытый космос, который включал утомление и небольшое снижение частоты дыхания.
После миссии был создан комитет по обзору миссии, чтобы убедиться, что цели, запланированные для каждой миссии, реалистичны и приносят прямую пользу Аполлону.
Миссию Gemini 9A поддерживали 11 301 человек личного состава, 92 самолета и 15 кораблей Министерства обороны США.
Нашивка Gemini 9 имеет форму щита и изображает космический корабль Gemini, пристыкованный к Аджене. Есть астронавт, выходящий в открытый космос, его трос имеет форму цифры 9. Хотя миссия «Джемини-9» была изменена для использования ATDA, патч не был изменен.
Космический корабль выставлен в Центре посетителей Космического центра Кеннеди во Флориде .
Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
