„… Az ókorban az emberek az égre néztek, hogy lássák hőseik képeit a csillagképek között. Azóta sok minden megváltozott: hús -vér emberek lettek a hőseink. Mások követni fogják, és biztosan megtalálják az utat hazafelé. Kereséseik nem lesznek hiábavalók. Azonban ezek az emberek voltak az elsők, és ők maradnak az elsők a szívünkben. Innentől kezdve mindenki, aki nem a Vénuszra szegezi a szemét, emlékezni fog arra, hogy ennek az idegen világnak egy aprócska sarka örökké az emberiségé."
- Barack Obama elnök beszéde egy emberes küldetés Vénuszba küldésének 40. évfordulójára, M. Canaveral, 2013. október 31
Ezen a ponton csak a vállát vonogathatja, és őszintén be kell ismernie, hogy soha nem volt emberes repülés a Vénuszba. Maga az "Obama elnök beszéde" pedig csak egy részlet R. Nixon előkészített beszédéből a Hold meghódítására küldött űrhajósok halála esetén (1969). Az ügyetlen rendezésnek azonban nagyon konkrét indoklásai vannak. Így látta a NASA az űrkutatás további terveit az 1960 -as években:
- 1973, október 31. - a Saturn -V hordozórakéta felbocsátása egy személyzettel a Vénuszba;
- 1974. március 3. - a hajó áthaladása a Hajnalcsillag közelében;
- 1974, december 1. - a süllyedési modul visszatérése a legénységgel a Földre.
Most tudományos fantasztikumnak tűnik, de akkor, fél évszázaddal ezelőtt, a tudósokat és a mérnököket a legmerészebb tervek és elvárások töltötték meg. Kezükben van a legerősebb és legtökéletesebb technológia az űr meghódítására, amelyet az „Apollo” holdprogram és az automatikus, a Naprendszer tanulmányozására irányuló program keretében hoztak létre.
A Saturn V hordozórakéta a valaha volt legerősebb ember alkotta hordozórakéta, amelynek kilövő tömege meghaladja a 2900 tonnát. Az alacsony földi pályára indított hasznos teher tömege pedig elérheti a 141 tonnát!
Becsülje meg a rakéta magasságát. 110 méter - egy 35 emeletes épülettől!
Nehéz, háromüléses "Apollo" űrhajó (parancsnoki rekesz súlya - 5500 … 5800 kg; szervizmodul súlya - akár 25 tonna, ebből 17 tonna üzemanyag). Ezt a hajót kellett volna használni arra, hogy túlhaladjon az alacsony földi pályán, és a legközelebbi égitesthez - a Holdhoz - repüljön.
Felső S-IVB fokozat (a Saturn-V LV harmadik szakasza) újrafelhasználható motorral, az Apollo űrszonda elindítására a Föld körüli referenciapályára, majd a Holdra vezető repülési útvonalra. A 119,9 tonna súlyú felső szakasz 83 tonna folyékony oxigént és 229 000 liter (16 tonna) folyékony hidrogént tartalmazott - 475 másodperc szilárd tüzet. A tolóerő egymillió newton!
Nagy hatótávolságú űrkommunikációs rendszerek, amelyek megbízható adatokat fogadnak és továbbítanak űrhajóktól több száz millió kilométeres távolságban. A dokkoló technológia fejlődése az űrben a pályaállomások létrehozásának és a nehéz emberes űreszközök összeállításának kulcsa a Naprendszer belső és külső bolygóira. Az új technológiák megjelenése a mikroelektronikában, az anyagtudományban, a kémiában, az orvostudományban, a robotikában, a műszerezésben és más kapcsolódó területeken elkerülhetetlen közelgő áttörést jelentett az űrkutatásban.
Egy ember leszállása a Holdra nem volt messze, de miért nem használja a rendelkezésre álló technológiát merészebb expedíciók végrehajtására? Például - a Vénusz emberes repülése!
Ha sikerrel járunk, akkor - civilizációnk egész korszakában először - szerencsések lennénk, ha láthatnánk azt a távoli, titokzatos világot a Hajnalcsillag közelében. Sétáljon 4000 km -t a Vénusz felhőtakarója felett, és oldja fel a vakító napfényben a bolygó másik oldalán.
Apollo - S -IVB űrhajó a Vénusz környékén
Már a visszaúton az űrhajósok megismerkednek a Merkúrral - 0,3 csillagászati egység távolságból fogják látni a bolygót: 2 -szer közelebb, mint a Földről érkező megfigyelők.
1 év és 1 hónap szabad térben. Az út félmilliárd kilométer hosszú.
A történelem első bolygóközi expedíciójának megvalósítását kizárólag a meglévő technológiák, valamint az Apollo program keretében létrehozott rakéta- és űrtechnológiai minták felhasználásával tervezték. Természetesen egy ilyen összetett és hosszadalmas küldetés számos nem szabványos döntést igényelne a hajó elrendezésének kiválasztásakor.
Például az S-IVB fokozatot az üzemanyag kiégése után szellőztetni kellett, majd lakott rekeszként (nedves műhely) használni. Nagyon vonzónak tűnt az ötlet, hogy az üzemanyagtartályokat lakóhelyiségekbe alakítsák az űrhajósok számára, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy az "üzemanyag" hidrogént, oxigént és "mérgező" H2O keveréküket jelenti.
Az Apollo űrhajó főmotorját a Holdmodul leszállási szakaszából származó két folyékony hajtóanyagú rakéta hajtóművére kellett volna cserélni. Ugyanazzal a lendülettel ennek két fontos előnye volt. Először is, a motorok megkettőzése növelte a teljes rendszer megbízhatóságát. Másodszor, a rövidebb fúvókák megkönnyítették az adapter-alagút tervezését, amelyet később az űrhajósok használnak az Apollo parancsmodul és az S-IVB belsejében található lakóterek közötti navigáláshoz.
A harmadik fontos különbség a "Vénusz-űrhajó" és a szokásos S-IVB-Apollo csomag között egy kis "ablakhoz" kapcsolódik, amely megszakítja az indítást és visszaküldi a parancsszolgálati modult a Földre. A felső szakasz meghibásodása esetén a hajó legénységének volt néhány perce, hogy bekapcsolja a fékmotort (az Apollo űrhajó meghajtó rakéta motorját), és visszatérési pályára lépjen.
Az Apollo űrszonda elrendezései az S-IVB felső fokával együtt. A bal oldalon az alapvető indulási szakasz, csomagolt "holdmodul" található. Jobb - kilátás a "Vénusz hajóra" a repülés különböző szakaszaiban
Ennek eredményeképpen még a Vénuszba történő gyorsulás megkezdése előtt el kellett végezni a rendszer szétválasztását és újra dokkolását: az Apollo elvált az S-IVB-től, „felborult” a feje fölött, és ezt követően rögzítve a felső szinttel a parancsmodul oldaláról. Ugyanakkor az Apollo fő motorja kifelé, a repülés irányába irányult. Ennek a sémának kellemetlen tulajdonsága volt a túlterhelés nem szabványos hatása az űrhajósok testére. Amikor az S -IVB felső fokának motorját beindították, az űrhajósok szó szerint "szemmel a homlokukon" repültek - a túlterhelés ahelyett, hogy megnyomta volna, éppen ellenkezőleg, "kihúzta" őket a helyükről.
Felismerve, hogy milyen nehéz és veszélyes egy ilyen expedíció, azt javasolták, hogy több szakaszban készüljenek fel a Vénuszba tartó repülésre:
- próbarepülés az Apollo űrhajó Föld körül, dokkolt tömegű és méretű S-IVB modellel;
- az Apollo- S-IVB klaszter egyéves emberes repülése geostacionárius pályán (35 786 km magasságban a Föld felszíne felett).
És csak akkor - a Vénusz kezdete.
Orbitális állomás "Skylab"
Telt -múlt az idő, nőtt a technikai problémák száma, valamint a megoldásához szükséges idő. A "holdprogram" drasztikusan megsemmisítette a NASA költségvetését. Hat leszállás a legközelebbi égitest felszínén: a prioritás megvalósult - az amerikai gazdaság nem tudott többet húzni. A hatvanas évek kozmikus eufóriája logikus befejezéséhez érkezett. A Kongresszus egyre inkább csökkentette a Nemzeti Repülés- és Űrügynökség tanulmányozására szánt költségvetést, és senki nem is akart hallani a Vénuszba és a Marsba tartó, grandiózus, emberes repülésekről: az automatikus bolygóközi állomások kiváló munkát végeztek az űr tanulmányozásában.
Ennek eredményeképpen 1973-ban a Skylab állomást Földközeli pályára állították az Apollo-S-IVB klaszter helyett. Fantasztikus kialakítás, sok évvel megelőzve korát - elég, ha azt mondjuk, hogy tömege (77 tonna) és a lakható rekeszek térfogata (352 köbméter) négyszer nagyobb volt, mint társainál - a szalúti szovjet orbitális állomások Almaz sorozat …
A SkyLab fő titka: a Saturn-V hordozórakéta S-IVB legelső szakasza alapján jött létre. A Vénusz hajóval ellentétben azonban a Skylab belsejét soha nem használták üzemanyagtartályként. A Skylab azonnal pályára állt a tudományos felszerelésekkel és az életfenntartó rendszerekkel. A fedélzeten 2000 font étel és 6000 font víz volt. Az asztal megterített, ideje vendégeket fogadni!
És akkor kezdődött … Az amerikaiak olyan technikai problémákkal szembesültek, hogy az állomás működése gyakorlatilag lehetetlennek bizonyult. Az áramellátó rendszer nem működött, a hőmérleg zavart okozott: az állomáson belüli hőmérséklet + 50 ° C -ra emelkedett. A helyzet orvoslására sürgősen három űrhajós expedíciót küldtek a Skylabba. A sürgősségi állomás fedélzetén töltött 28 nap alatt kinyitották az elakadt napelem panelt, hővédő "pajzsot" szereltek a külső felületre, majd az Apollo űrhajó motorjaival olyan szögben tájolták a Skylabot, hogy a hajótestnek a Nap által megvilágított felülete minimális volt.
Skylab. A merevítőkre szerelt hőpajzs jól látható
Az állomást valahogy működőképes állapotba hozták, a röntgen- és ultraibolya tartományban lévő fedélzeti obszervatórium működni kezdett. A Skylb berendezés segítségével „lyukakat” fedeztek fel a napkoronában, és tucatnyi biológiai, technikai és asztrofizikai kísérletet hajtottak végre. Az állomást a "javító és helyreállító brigád" mellett további két expedíció kereste fel - 59 és 84 napig. Később a szeszélyes állomást mothballozták.
1979 júliusában, 5 évvel az utolsó emberlátogatás után a Skylab belépett a sűrű légkörbe, és összeomlott az Indiai -óceán felett. A törmelék egy része Ausztrália területére esett. Tehát a "Saturn-V" korszak utolsó képviselőjének története véget ért.
Szovjet TMK
Érdekes, hogy nálunk is dolgoztak egy hasonló projekten: a hatvanas évek eleje óta az OKB-1-nek két munkacsoportja van G. Yu vezetésével. Maximov és K. P. Feoktistov kifejlesztett egy projektet egy nehéz bolygóközi űrhajó (TMK) számára, hogy emberes expedíciót küldjön a Vénuszba és a Marsra (az égitestek tanulmányozása repülési útvonalról anélkül, hogy a felszínükre szállnának). A jenkikkel ellentétben, akik kezdetben az Appolo Alkalmazási Program rendszereinek teljes egységesítésére törekedtek, a Szovjetunió kifejlesztett egy teljesen új, összetett szerkezetű hajót, atomerőművet és elektromos sugárhajtóműveket (plazma). Az űrhajó indulási szakaszának becsült tömege a Föld pályáján 75 tonna volt. Az egyetlen dolog, ami összekötötte a TMK projektet a hazai "holdprogrammal", az az N-1 szupernehéz hordozórakéta. Minden olyan program kulcsfontosságú eleme, amelytől további űrbeli sikereink függtek.
A TMK -1 felbocsátását a Marsra 1971. július 8 -ra tervezték - a Nagy Szembesítés napjaiban, amikor a Vörös Bolygó a lehető legközelebb megközelíti a Földet. Az expedíció visszatérését 1974. július 10 -re tervezték.
A szovjet TMK mindkét verziója bonyolult befecskendezési algoritmussal rendelkezett a pályára - a Maximov munkacsoportja által javasolt űrhajó "könnyebb" verziója előirányozta a TMK pilóta nélküli modul kis földi pályára való felbocsátását, majd egy háromfős személyzet leszállását. űrhajósok szállítottak az űrbe egy egyszerű és megbízható "Unióban". Feokistov verziója még kifinomultabb sémát biztosított, több N-1 indítással, majd az űrhajó térbeli összeszerelésével.
A TMK -n végzett munka során kolosszális tanulmányokból álló komplexumot végeztek, hogy zárt ciklusú és oxigénregeneráló életfenntartó rendszereket hozzanak létre, megvitatták a személyzet sugárvédelmének kérdéseit a napkitörések és a galaktikus sugárzás ellen. Nagy figyelmet fordítottak az ember zárt térben való tartózkodásának pszichológiai problémáira. Szupernehéz hordozórakéta, atomerőművek űrben való használata, a legújabb (abban az időben) plazmamotorok, bolygóközi kommunikáció, algoritmusok a több tonnás hajóalkatrészek dokkolásához és kikötéséhez földközeli pályán-a TMK megjelent az alkotói előtt rendkívül összetett technikai rendszer formájában, amelyet gyakorlatilag lehetetlen megvalósítani az 1960 -as évek technikájának segítségével.
A nehéz bolygóközi űrhajó koncepcióterve lefagyott az "hold" N-1 sikertelen elindítása után. A jövőben úgy döntöttek, hogy felhagynak a TMK fejlesztésével az orbitális állomások és más reálisabb projektek javára.
És a boldogság olyan közel volt …
Annak ellenére, hogy minden szükséges technológia megvan, és a látszólagos egyszerűséggel repülnek a legközelebbi égitestekhez, a Vénusz és a Mars emberes repülése felülmúlta az űr dicső hódítóinak hatalmát az 1960 -as években.
Elméletileg minden viszonylag jó volt: tudományunk és iparunk képes volt újjáteremteni egy nehéz bolygóközi hajó szinte bármely elemét, és akár külön is elindítani az űrbe. A gyakorlatban azonban a rakéta- és űripar szovjet szakemberei, akárcsak amerikai társaik, olyan szörnyű számú megoldhatatlan problémával szembesültek, hogy a TMK projektet hosszú évekig "címszó alá" temették.
A bolygóközi űrhajók létrehozásának fő kérdése, mint most is, egy ilyen rendszer MEGBÍZHATÓSÁGA volt. És ezzel voltak problémák …
Még ma is, a mikroelektronika, az elektromos sugárhajtóművek és más csúcstechnológia jelenlegi fejlettségi szintje mellett, egy emberes expedíció küldése a Vörös Bolygóra legalábbis kockázatosnak, nehezen teljesíthető, és ami a legfontosabb, túl drága küldetésnek tűnik egy ilyen projekt számára. a valóságban kell végrehajtani. Még ha el is hagyják a Vörös bolygó felszínére való leszállási kísérletet, az ember hosszú távú tartózkodása az űrhajó szűk tereiben, valamint a szupernehéz hordozórakéták újraélesztésének szükségessége arra kényszeríti a modern szakembereket, hogy egyértelmű következtetés: a meglévő technológiai szint mellett a "földi csoport" legközelebbi bolygóira irányuló emberes küldetések gyakorlatilag lehetetlenek.
Távolság! Minden a hatalmas távolságokról és azok leküzdéséhez szükséges időről szól.
Igazi áttörés csak akkor következik be, ha nagy tolóerővel és nem kevésbé nagy fajlagos impulzussal rendelkező motorokat találnak fel, amelyek rövid idő alatt biztosítják a hajó több száz km / s sebességre történő gyorsulását. A nagy repülési sebesség automatikusan eltávolítja az összetett életfenntartó rendszerekkel kapcsolatos problémákat és az expedíció hosszú távú tartózkodását a világűrben.
Apollo parancs- és szervizmodul
