Пилотируемый облёт Венеры — предложение НАСА 1967–1968 годов о том, чтобы отправить трёх астронавтов в миссию по облёту Венеры на космическом корабле, созданном по образцу «Аполлона», в 1973–1974 годах, используя гравитационный манёвр для сокращения времени обратного пути на Землю.
В середине 1960-х годов НАСА рассматривало «облет Венеры тремя людьми» [1] как часть Программы приложений Аполлона , используя оборудование, полученное из программы Аполлона . Несколько профилей миссий рассматривались для запуска в 1970-х годах [2] , и миссия 1973 года, по-видимому, была той, которая получила самое серьезное рассмотрение и лучше всего задокументирована. Запуск должен был состояться 31 октября 1973 года, с облетом Венеры 3 марта 1974 года и возвращением на Землю 1 декабря 1974 года.
Предложенная миссия использовала бы Saturn V для отправки трех астронавтов в полет мимо Венеры, который длился бы примерно один год. Ступень S-IVB была бы « мокрой мастерской », похожей на первоначальный проект Skylab . В этой концепции внутренняя часть топливного бака была бы заполнена жилыми помещениями и различным оборудованием, которое не занимало бы значительного объема. Затем S-IVB заполнялся бы топливом как обычно и использовался бы для ускорения корабля на его пути к Венере. После завершения сгорания все оставшееся топливо было бы сброшено в космос, а затем больший топливный бак мог бы использоваться в качестве жилого помещения, в то время как меньший кислородный бак использовался бы для хранения отходов.
В водородном баке можно было перевозить только определенное количество оборудования, не занимая при этом слишком много места, в то время как другие части не могли быть погружены в жидкий водород и выжить. Это оборудование вместо этого размещалось в межступенчатой зоне между S-IVB и командно-сервисным модулем Apollo (CSM), известным как адаптер Spacecraft-LM (SLA), который обычно удерживал лунный модуль Apollo во время лунных миссий. Чтобы максимально увеличить количество доступного пространства в этой зоне, двигатель служебной двигательной системы CSM был заменен двумя двигателями LM Descent Propulsion System . Они имели гораздо меньшие раструбы двигателей и располагались бы внутри служебного модуля, а не выходили бы за его конец в область SLA. Это также обеспечивало бы избыточность в случае отказа одного двигателя. Эти двигатели отвечали бы как за коррекцию курса во время полета, так и за торможение при входе в атмосферу Земли.
В отличие от лунных миссий Apollo, CSM должен был выполнить маневр перемещения и стыковки со ступенью S-IVB до включения двигателя, чтобы покинуть околоземную орбиту, а не после. Это означало, что астронавты летели бы «глазами наружу», тяга двигателя выталкивала бы их из кресел, а не в них. Это было необходимо, поскольку было только короткое окно для прерывания включения CSM, чтобы вернуться на Землю после отказа в S-IVB, поэтому все системы космического корабля должны были быть работоспособными и проверенными, прежде чем покинуть парковочную орбиту вокруг Земли для полета к Венере.
Предшественниками пролета Венеры будут первоначальный орбитальный испытательный полет с «мокрой мастерской» S-IVB и базовым стыковочным адаптером, а также годовой испытательный полет с выводом S-IVB на окологеостационарную орбиту вокруг Земли.
Миссия должна была измерить:
Миссия должна была быть реализована в ходе серии из двух опытно-конструкторских полетов и одного производственного полета, обозначенных как фазы A–C.
Фаза A плана должна была запустить «мокрый цех» S-IVB и стандартный блок II Apollo CSM на орбиту на Saturn V. Экипаж должен был отделить CSM от S-IVB, сдув панели SLA , затем выполнить маневр транспозиции и стыковки, аналогичный тому, который проводился во время лунных полетов, чтобы состыковаться со стыковочным модулем, прикрепленным к передней части S-IVB. При желании они могли бы затем использовать двигатель S-IVB, чтобы вывести их на высокую орбиту, прежде чем они выпустят оставшееся топливо в космос и войдут в топливный бак S-IVB для проведения экспериментов в течение нескольких недель. После оценки использования S-IVB в качестве долгосрочного места обитания для астронавтов, они должны были отделить CSM от S-IVB и вернуться на Землю.
Фаза B должна была проверить космический аппарат для пролета Венеры в длительной миссии на высокой орбите. Saturn V должен был запустить CSM Block III, разработанный для долгосрочного космического полета, и модифицированный S-IVB с модулем поддержки окружающей среды, необходимым для настоящего пролета Венеры, а после маневра перемещения и стыковки двигатель S-IVB должен был вывести космический аппарат на круговую орбиту на высоте около 25 000 миль вокруг Земли. Эта высота была бы достаточно высокой, чтобы быть вне радиационных поясов Земли, подвергая космический аппарат воздействию среды, аналогичной той, что была во время полета на Венеру, но при этом достаточно близкой к Земле, чтобы астронавты могли использовать CSM для возвращения через несколько часов в случае чрезвычайной ситуации.
Энергия, вероятно, обеспечивалась бы солнечными панелями, подобными тем, что использовались на Skylab , поскольку топливные элементы требовали бы очень большого количества топлива для работы в течение года. Аналогично топливные элементы в SM, используемые для обеспечения питания во время лунных полетов, были бы заменены батареями, которые обеспечивали бы достаточно энергии на время запуска и операций по возвращению в атмосферу. [ необходима цитата ]
Фаза C будет фактическим пролетом с использованием блока IV CSM и обновленной версии пролетного аппарата Венеры S-IVB, который будет нести большую радиоантенну для связи с Землей и два или более небольших зонда, которые будут выпущены незадолго до пролета для входа в атмосферу Венеры. [3] [4] [5] [6] [7] Блок IV CSM имеет двигатели LM, заменяющие двигатели служебной двигательной установки , батареи для замены топливных элементов и другие модификации для поддержки дальней связи с Землей и более высоких скоростей входа в атмосферу, необходимых для траектории возвращения по сравнению с возвращением с лунной орбиты.
Запуск миссии фазы C был запланирован на конец октября или начало ноября 1973 года, когда требования к скорости для достижения Венеры и продолжительность миссии были бы минимальными. После короткого пребывания на околоземной парковочной орбите для проверки космического корабля экипаж должен был отправиться на Венеру. В случае возникновения серьезной проблемы во время запуска двигателя трансвенерианского выведения у него было бы около часа, чтобы отделить CSM от S-IVB и использовать двигатель SM для погашения большей части скорости, полученной в результате запуска. Это вывело бы корабль на высокоэллиптическую орбиту, которая обычно возвращала бы его на Землю для повторного входа через два или три дня. За пределами этого временного окна у двигателя SM не было бы достаточного количества топлива, чтобы вернуть CSM на Землю до того, как батареи SM разрядятся. В этот момент это было бы буквально «Венера или провал».
После успешного включения S-IVB космический аппарат пролетел бы примерно в 3000 милях от поверхности Венеры примерно через четыре месяца. Скорость пролета была бы настолько высокой, что у экипажа было бы всего несколько часов для детального изучения планеты. В этот момент один или несколько роботизированных зондов отделились бы от основного корабля, чтобы приземлиться на Венере.
В течение оставшейся части миссии экипаж должен был провести астрономические исследования Солнца и Меркурия, приблизившись к ним на 0,3 астрономической единицы .
Один из вариантов запланированной Советским Союзом миссии ТМК на Марс в 1971–1974 годах включал пролет Венеры на обратном пути и получил кодовое название «МАВР» (МАРС — ВенеРа), что означает Марс — Венера. [8] Однако программа ТМК была отменена после того, как ракета Н1 , необходимая для запуска миссии, не смогла успешно выполнить полет.