Полеты кораблей «Аполлон»

31 января 1971 г. в 21 ч 03 мин по гринвичскому времени с космодрома на мысе Кеннеди стартовала трехступенчатая  ракета-носитель «Сатурн-5» с космическим кораблем «Аполлон-14», На его борту находился экипаж в составе: Алан Шепард (командир корабля), Стюарт Руса (пилот отсека экипажа)  и  Эдгар Митчелл (пилот лунного отсека). Перед экипажем была поставлена задача осуществить высадку в районе кратера Фра Мауро. Аналогич ная задача, как известно, стояла перед предыдущей экспедицией на корабле «Аполлоп-13» Но его полет был аварийным, и тогда, в апреле  1970 г., эту задачу выполнить не удалось.   Расследовавшая   причины   анарин   комиссия   рекомендовала  произвести   доработки   корабля,   эти   рекомендации   были   приняты   и выполнены. В двигательном отсеке корабля «Аполлон-14» (и на последующих   кораблях этой серии) были установлены дополнительная батарея электропитания и третий бак с кислородом, предназначенным только для  создалия искусственной атмосферы в кабине экипажа. В отсеке экипажа были установлены дополнительные  емкости с питьевой водой, электропроводка внутри баков с кислородом была заключена в стальную оболочку и т.  п.  Одниги словом, были предприняты меры,  призванные предупредить   повторное   возникновение   аварийной  ситуации,  которая  может подвергнуть жизнь экипажа смертельной опасности
Выведение корабля «Аполлон-14» на про межуточную геоцентрическую орбиту, старт с этой орбиты и переход на траекторию полета к Луне прошли нормально. Но затем экипаж столкнулся с серьезными трудностями при выполпении важной операции по перестроению отсеков корабля. Пять попыток выполнить сты ковку основного блока с лунным отсеком, который был закреплен на  последней ступени ракеты-носителя «Сатурн-5», оказались безуспешными. Центр управления полетом и руко водители НАСА уже рассматривали вопрос об аварийном прекращении полета «Аполлона-14». Было решено сделать еще одну попытку стыковки по несколько модернизированной схеме Шестая попытка оказалась удачной, и, затра тив на эту операцию свыше 2 ч вместо 25 мин, корабль продолжил полет к Луне. На пути к Луне также наблюдался ряд неполадок, которые, однако, не повлияли на дальнейшее выполнение задач и не привели к отмене высадки на Луну.
4 февраля корабль зашел за диск Луны и, включив маршевый двигатель, перешел на начальную селеноцентрическую орбиту с высотой в периселении 106 км и в апоселении 311 км. В этом полете была модернизирована схема посадки лунного отсека. В предыдущих полетах «Аполлон» с начальной селеноцентрической орбиты переходил на так называемую базовую орбиту высотой 110 км, с которой и производились все последующие операции отстыковывался лунный отсек, включался двигатель посадочной ступени, отсек переходил на эллиптическую орбиту с минимальной высотой над поверхностью Луны около 15 км, где снова включался двигатель посадочной ступени и начинался заключительный этап снижения лунного отсека перед посадкой. «Аполлон-14», минуя базовую орбиту, перешел сразу на эллиптическую орбиту с высотой в периселении 17,2 км и в апоселении 109 км. Это позволило впоследствии сэкономить топливо в баках лунного отсека и использовать его для увеличения продолжительности полета с целью выбора подходящей посадочной площадки.
5 февраля в 4 ч 50 мин по гринвичскому времени лунный отсек с космонавтами А. Ше-пардом и Э. Митчеллом отделился от основного блока корабля, в котором остался С. Руса. До схода с эллиптической орбиты лунный отсек сделал два витка. Двигатель посадочной ступени был включен в точке ближайшего подхода к Луне при полете по эллиптической орбите. При снижении и посадке Шепард управлял отсеком вручную, так как в автоматической программе посадки обнаружились неисправности. Шепарду удалось посадить лунный отсек с высокой точностью: в 26,5 м от расчетной точки (лунный отсек «Аполлона-11» сел на расстоянии около 6,5 км от расчетной точки, «Аполлон-12» — примерно в 89 м). Селенографические координаты места посадки 3°40'27" ю. ш., 17°27'58" з. д.
Космонавты провели на Луне 33,5 ч, совершив два выхода на поверхность. В течение первого выхода продолжительностью 4,5 ч космонавты занимались сбором образцов лунных пород и размещением научных приборов, входящих в комплект «АЛСЕП-3». Их было шесть: пассивный сейсмометр для измерения колебаний, связанных с сейсмической активностью Луны, с целью изучения физических свойств ее поверхностного слоя и внутренних областей; три активных сейсмометра-геофона для изучения характеристик сейсмических волн на Луне, плотности и толщины лунной коры: детектор ионов для измерения состава, энергии и скорости заряженных частиц: ионизационный манометр, предназначенный для обнаружения каких-либо остатков атмосферы на Луне (измерения плотности нейтральной атмосферы в диапазоне 10~5 — Ю-12 мм рт. ст.) или газовых выделений из недр Луны; детектор заряженных частиц у поверхности Луны, предназначенный для регистрации протонов и электронов солнечного происхождения, достигающих поверхности Луны, определения энергетического спектра таких частиц и оценки влияния потоков таких частиц на систему Земля — Луна; лазерный отражатель для точного измерения расстояний между Землей и Луной. Питание приборов электроэнергией осуществляет радиоизотопная термоэлектрическая установка «СНЭП-27».
После отдыха в лунном отсеке космонавты вторично вышли на поверхность. Основные задачи космонавтов в период второго выхода — небольшое путешествие к кромке кратера Коун, расположенного примерно в 150 м от места посадки лунного отсека, проведение в пути селенологических наблюдений, сбор образцов лунных пород, измерения с помощью портативного магнитометра. Во время одной из остановок космонавты с помощью трубки-пробоотборника взяли колонку грунта с глубины 45 см. А. Шепарду и Э. Митчеллу не удалось дойти до  края  кратера  Коун:   в  пути  они потеряли ориентировку и очень устали, взбираясь по склону кратера крутизной до 18°, усеянного крупными камнями и кратерами. Частота пульса у А. Шепарда достигала 150, а у Э. Митчелла 128 ударов в минуту, в Центре управления полетом при переговорах с космонавтами слышали их тяжелое дыхание. К тому же у космонавтов повысилась температура в скафандрах, а в скафандре Шепарда обнаружилась небольшая утечка кислорода. Поэтому руководители полетом отдали распоряжение возвращаться к лунному отсеку, не пытаясь достичь кромки кратера Коун. Второй выход продолжался примерно 4 ч 45 мин.
Взлетная ступень лунного отсека стартовала с поверхности Луны 6 февраля в 18 ч 48 мин; встреча с основным блоком на селеноцентрической орбите прошла по модернизированной схеме, что позволило затратить на подъем, встречу и стыковку всего 1 ч 45 мин вместо 3,5 ч. После успешной стыковки взлетной ступени с основным блоком космонавты вернулись в кабину отсека экипажа, захватив с собой образцы лунных пород, пленки и т. п. Далее основной блок отделился от взлетной ступени, был включен двигатель ступени на торможение, в результате чего она упала на Луну.
7 февраля 1971 г. в 1 ч 37 мин основной блок корабля «Аполлон-14» стартовал с селеноцентрической орбиты на траекторию возвращения к Земле. 9 февраля в 21 ч 05 мин по гринвичскому времени отсек экипажа корабля «Аполлон-14» благополучно приводнился в Тихом океане в 1400 км к югу от островов Самоа. Космонавты доставили на Землю 42,5 кг образцов лунных пород.
26 июля 1971 г. в 13 ч 34 мин с космодрома на мысе Кеннеди стартовала ракета-носитель «Сатурн-5» с кораблем «Аполлон-15», на борту которого находился экипаж в составе: Дэвид Скотт (командир корабля), Альфред Уорден (пилот отсека экипажа) и Джеймс Ирвин (пилот лунного отсека). Экипажу предстояло высадиться в -750 км к северу от лунного экватора у подножия лунных Апеннин (высота свыше 3700 м) вблизи борозды Хэдли шириной около 600 м и глубиной примерно 180 м.
Корабль «Аполлон-15» существенно отличался от своих предшественников. Во-первых, в лунном отсеке корабля находился вездеход весом 209 кг, на котором два космонавта могли совершать небольшие путешествия по Луне, двигаясь со скоростью до 16 км/час. Во-вторых, лунный отсек был доработан таким образом, чтобы его экипаж мог находиться на Луне почти трое суток и совершить три выхода на поверхность. В-третьих, в одной из секций основного блока дополнительно размещался комплект научных приборов. В тот период, когда основной блок обращался по селеноцентрической орбите, ожидая взлетную ступень лунного отсека с двумя членами экипажа, приборы этого комплекта производили измерения характеристик окололунного космического пространства. В состав комплекта входила следующая аппаратура: гамма-спектрометр, рентгеновский спектрометр, спектрометр альфа-частиц, масс-спектрометр, лазерный высотомер и три фотокамеры: одна для получения снимков поверхности Луны с разрешающей способностью до 2 м, остальные для съемок звездного неба. Кроме того, в двигательном отсеке корабля размещался небольшой субспутник,  который был выброшен, ког да основной блок находился на окололунной орбите. На борту субспутника были установлены магнитометр, два прибора для регистрации заряженных частиц и приемоответчик для слежения за субспутником.
Полет «Аполлона-15» проходил по апробированной схеме без каких-либо существенных отклонений от расчетной программы, поэтому остановимся только на деятельности космонавтов на лунной поверхности и событиях, отличавших  этот   полет   от   предшествующих.
Лунный отсек с Д. Скоттом и Дж. Ирвином совершил посадку в 22 ч 16 мин по гринвичскому времени 31 июля в точке с селенографическими координатами 26°06'54" с. ш. и З°З9'ЗО" в. д. Участок посадки расположен в труднодоступном районе, с трех сторон окруженном высокими горами. Для селенологов этот район представляет исключительный интерес: считается, что этот район — одно из самых древних образований на Луне, и ученые надеялись получить оттуда образцы лунных пород в возрасте 4—5 млрд. лет.
Космонавты совершили три выхода на лунную поверхность. Первый был посвящен испытаниям вездехода (при этом обнаружился отказ системы поворота передних колес) и поездке на юг к борозде Хэдли. Поездка продолжалась около 2 ч с остановками у кратеров Сен-Джордж и Элбоу. Маршрут и программа поездки были составлены таким образом, чтобы был выполнен минимум задач на случай, если два других путешествия на вездеходе не удадутся. Вернувшись к лунному отсеку (в этой поездке они удалились от места посадки на 4 км), космонавты приступили к развертыванию приборов комплекта «АЛСЕП-4», в том числе для регистрации тепловых потоков из недр Луны. Трудным делом оказалось бурение скважин для установки приборов, регистрирующих тепловые потоки из лунных недр, а также скважин для взятия колонок с лунным грунтом. Уже на глубине 2 м грунт оказался неожиданно твердым, что очень заинтересовало ученых: возможно, что при этом достигалось скальное основание. Скотту приходилось изо всех сил налегать на электробур, и за отведенное время ему удалось пробурить только одну скважину глубиной 3 м.
1   августа,   после  отдыха  в  лунном  отсеке, космонавты второй раз вышли на лунную поверхность.   Сначала они  продолжили  бурение скважин. Когда Скотт пробурил скважину для взятия колонки грунта, то бур застрял на глубине 2,4 м. После   многочисленных  попыток космонавтам вдвоем с  большим трудом удалось вытащить бур из скважины.
Затем космонавты совершили второе путешествие на вездеходе, достигнув кратера Спур на расстоянии примерно 5 км от лунного отсека. Неподалеку от этого кратера они нашли блестящий кристаллический образец, который определили как анортозит — минерал, считающийся древнейшим на Луне. Там же космонавты обнаружили скопление очень интересных камней различных цветов.
2  августа Д. Скотт и Дж. Ирвин в третий раз вышли на поверхность Луны, чтобы совершить поездку к горной цепи Апеннин (в районе кратера Эрроухед)  и восхождение на один из склонов. В тот же день в 17 ч 11 мин взлетная ступень лунного отсека стартовала с Луны.  Космонавты провели на Луне почти 67 ч, в том числе 18 ч 37 мин — на лунной поверхности вне кабины отсека; они совершили три поездки на вездеходе, покрыв путь длиной в 27 км. Космонавты захватили с Луны около 77 кг образцов пород.
После успешной встречи и стыковки взлетной ступени с основным блоком Д. Скотт и Дж. Ирвинг перешли в кабину отсека экипажа, присоединившись к А. Уордену. Космонавты еще двое суток провели на селеноцентрической орбите, фотографируя и проводя научные эксперименты. Перед тем как стартовать с селеноцентрической орбиты на траекторию возвращения к Земле, космонавты запустили субспутник, который в течение года должен проводить измерения и передавать результаты на Землю. На пути к Земле А. Уорден совершил выход s открытый космос, чтобы снять кассеты с пленками и другую регистрирующую аппаратуру с научных приборов, размещенных в двигательном отсеке.
7 августа 1971 г. в 20 ч 46 мин полет корабля «Аполлон-15» продолжительностью 12 суток благополучно завершился приводнением отсека экипажа в Тихом океане в 530 км к северу  от  Пирл-Харбора  (Гавайские  о-ва).