НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ № 2 – 2003

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

ПОСЛЕДНЯЯ МИССИЯ

К 30-летию полета Apollo 17
Apollo 8-17, 1968-1972


На фото: Экипаж А-17 – стоят Х.Шмитт и
Р.Эванс, сидит Ю.Сернан



А.Марков
специально для «Новостей космонавтики»


Часть I
В игольное ушко

Последний полет американцев на Луну уж никак нельзя назвать повторением предыдущих. Заключительная миссия Apollo 17 (А-17) отличалась от предшествующих в первую очередь ответственностью за общий итог первых межпланетных экспедиций землян. В этом смысле она была даже рискованнее A-11, неудачу которой могли исправить последующие лунные рейсы. В случае трагического исхода А-17 был бы на долгие десятилетия перечеркнут весь «общечеловеческий багаж» уникальной космической программы.

Однако, если главной задачей миссии было не погибнуть на Луне, казалось бы, что мешало NASA максимально снизить риск, выбрав несложный район прилунения, увеличив «реактивный» ресурс LM (за счет научной аппаратуры), подобрав самый опытный экипаж? Почему бы просто не исполнить «показательный тур», если уж вся программа, как любят повторять ее критики, была одной «большой политической показухой»?

В том-то и дело: Project Apollo, рожденный как «идеологический ответ Советам», фактически превратился в высокотехнологичную научно-исследовательскую программу, развивающуюся по своим законам. Любое усложнение задачи космического полета умножает риск, а последний Apollo стал самым сложным и рискованным еще и потому, что «выжал» из разработанной техники все, на что та была способна.

Предполагалось, что последняя экспедиция на Луну будет самой продолжительной (304 час 31 мин) и дорогой (450 млн $, включая 45 млн $ за комплект научного оборудования).

КК A-17 – третий корабль серии J – включал основной блок CSM (образец 114, позывной America) и лунную кабину LM (образец 11, позывной Challenger («Бросающий вызов»)). Он нес девять новых научных приборов, часть из которых в свое время предназначалась для отмененных миссий A-18 и А-19. Масса «науки» для работы на селеноцентрической орбите – 475 кг; на Луне – 545 кг. После модификации лунохода LRV его максимально допустимая масса в нагруженном состоянии достигла 725 кг, что на 25 кг больше, чем у A-15, -16.

Общее пребывание LM на Луне по плану около 75 час; планировалась установка на поверхности комплекта научных приборов АLSEP №6 (семь новых экспериментов) и три выхода по 7 час каждый с тремя маршрутными поездками на LRV (траверзами) общей протяженностью до 37 км для исследования поверхности и сбора 95 кг образцов.

Чтобы уменьшить расход топлива при посадке LM, отказались от киносъемки во время выходов и TV-передач стационарными камерами; отказ от 30 м кабеля, камеры и штатива (всего 13 кг) обернулся экономией 30 кг топлива, а это почти 4 сек горизонтального полета модуля в поисках подходящей посадочной площадки.

Во время работы астронавтов на поверхности Луны планировалось получать «картинку» с цветной телекамеры, установленной на LRV.

Модуль должен был прилуниться у юго-восточного края лунного Моря Ясности в районе с условным названием Taurus-Littrow вблизи лунных гор Тавр (Taurus Montes) и кратера Литтров (Littrow).

Район посадки – долина (или ложбина) между горными массивами Скульптурные горы (на западе) и Южный и Северный (на севере и юге) – примерно 8х4.5 мили от одной скалистой стены до другой. В геологическом отношении долина особенно интересна – там надеялись найти материалы древнее 4.2 млрд лет, а также признаки вулканизма (конусы пепла и ксенолиты).

Попасть в долину непросто: прилунение А-17 сложнее предыдущих, в т.ч. и А-15, траектория которого также шла над горным районом. Тогда можно было сесть по обе стороны и за расчетной точкой (даже за бороздой Hadley Rille). Посадочная трасса А-17 за расчетным местом прилунения упиралась в крутой склон (эскарп) Южного массива.

«Эллипсы цели» (возможные ошибки траектории снижения), вычисленные по нормативам с большой перестраховкой1, захватывали склон горы – с одной стороны долины и горный оползень – с другой.

1Сказался опыт A-11, который сел в ~6784 м западнее и 1308 м южнее цели, хотя следующие четыре LM вписались в радиусы несколько сотен футов от целей.

Баллистики рассчитали меньший эллипс, аккуратно вписанный в пределах долины. Дело было за руководством. На заседании по выбору участка К.Крафт и Дж.МакДивитт подняли большие пальцы вверх: «Это последняя миссия, дальше – перерыв».

В экипаж А-17 включили геолога – частично для выяснения происхождения гор Тавр и Литтрова. Но, прежде чем применять геологическое мастерство в долине, астронавтам надо было еще туда добраться.

Одни из самых опасных моментов лунной миссии – маневры, производимые в лунной тени. Чем дальше на восток находится периселений орбиты снижения LM, тем меньше времени имеет ЦУП для анализа и принятия решения об аварийном возвращении, если возможно столкновение с Луной.

Для A-17 периселений орбиты снижения установили на 10° западнее места прилунения и уменьшили его высоту до 13 км. В этом случае, после выхода LM из тени Луны и возобновления связи с Хьюстоном, у ЦУПа будет около 10 мин на принятие решения.

В связи с этими установками перевод LM на конечную орбиту снижения должен проходить в два этапа:

• до расстыковки LM и CSM, для торможения используется ЖРД последнего. А-17 переводится на орбиту ИСЛ ~27.8х110 км;

• после расстыковки LM переводится на орбиту ИСЛ ~13х111 км.

Высоту начала этапа гашения скорости LM установили в 17.25 км, а не 20.4 км, как у A-16. Расчеты позволяли надеяться на минимальную вероятность «перетормаживания» непосредственно перед заходом на посадку. У астронавтов будет 165 сек на управляемый (ручной) выбор места прилунения. Это на 3 сек меньше, чем у А-16, но ведь Янг и Дюк управились за 91 сек!

Начавшийся «Колумбиадой»2
закончится «Америкой»

Юджин (Джин) Сернан возвращается к Луне уже командиром миссии. В полетах Gemini 9 и Apollo 10 он был в тени Т.Стаффорда. Хотя Том обращался с членами экипажа на равных, он был сильным командиром. Сернан многому научился у него.

2 «Колумбиада» – пушка из романа Жюль Верна; «Колумбия» – LM Apollo 11.

Оглядываясь на A-10, Джин понимал, как мало он знал тогда о своем корабле, полагая, что знает много. Теперь, в 38 лет, он превратился в «прожженного» астронавта.

Безусловно, он пользовался привилегиями, которые пришли вместе с работой, – вице-президент С.Агню играл с ним в гольф и обедал в его доме. Но людям рядом с ним было комфортно – «тихий уравновешенный человек».

Сернан был уверен – последний полет должен быть самым насыщенным. В NASA с трудом разделяли его настроения: если А-17 не возвратится с Луны, то Skylab, Shuttle и остальные программы будут под угрозой. Кое-кто откровенно признавался, что отменил бы этот полет. Даже Крис Крафт, сменивший Боба Гилрута на посту директора Центра пилотируемых полетов, говорил Джину: «Уберите Вашу белозубую улыбку. Мы не хотим никого теперь потерять. Не рискуйте, только доберитесь домой живыми».

Эти разговоры терзали Сернана, но на публике он не стеснялся радоваться будущему полету. Иногда после принятия спиртного, иногда и без этого, вскакивал на кресло и восторженно вещал, заканчивая, как правило, так: «Apollo 17, может, и последний полет на Луну, но это не конец. Это конец начала!»

Вид места прилунения с орбиты ИСЛ (13х111 км)

Аудиторию веселила эта смесь позерства и искренности: «Не уверен, правильно ли я тебя вчера понял – это конец или начало?» Эта «подначка» еще достанет Джина и Джека и на самой Луне...

Харрисон (Джек) Шмитт – пилот LM, 37 лет, ученый-геолог. После оглашения места посадки A-17 он еще долго носился с «сумасшедшей» идеей о прилунении на обратной стороне Луны, в кратере Циолковский.

Сернан обсуждал эту идею с Дж.Лоу и К.Крафтом – безрезультатно, но Шмитт продолжал агитировать. Крафт приказал прекратить: «Прежде чем пригодиться как геолог, Шмитт должен проявить себя как астронавт». Дик Слейтон сказал: «От мертвого ученого на Луне никакой пользы».

Шмитт был в списке первых шести астронавтов-ученых, которых NASA отобрало в июне 1965 г. и – в разгар лунной гонки – на год направило на базу ВВС в Аризоне учиться управлять реактивными самолетами. Росло число миссий, выпавших из бюджета агентства, и в день зачисления ученых в астронавты приветствие Шепарда свелось к следующему: «Мы не нашли вам применения, и, если у вас есть голова, вы уйдете отсюда широким шагом».

В 1967 г. Шмитт по поручению Слейтона стал ответственным от астронавтов по экспериментам АLSEP и сам вызвался охватить еще и механизмы посадочной ступени LM, геологические инструменты и лунные телекамеры. Его холостяцкая квартира в Хьюстоне была «общественным клубом» лунных исследований. Если он и имел какую-либо жизнь вне Apollo, то никогда о ней не говорил. В местном «Баре Севильи» в 60-е годы официантки работали «топлесс». Однажды несколько геологов затянули туда Шмитта выпить пива. Если бы на его месте был, скажем, Дик Гордон (А-12), ему пришлось бы сдерживать себя. Джек же провел там время в… оживленной беседе о стратегии лунного поиска!

Джек сделал то, что не смогли его коллеги, – привил астронавтам интерес к геологии. Ф.Борман (А-8) попросил Шмитта составить план наблюдений на лунной орбите. Джек организовал для Т.Стаффорда (A-10) геологические брифинги; консультировал вместе с капкомом первую работу на Луне – Нейла Армстронга (A-11); обучал Конрада и Бина для миссии A-12. А в сентябре 1969 г., в свое каникулярное время, Ловелл и Хейс (A-13), Янг и Дьюк (A-16), Шмитт и приглашенный им профессор Ли Силвер на «командировочные» из собственных карманов впервые открыли полевой сезон в калифорнийских горах. Кроме того, он участвовал в экспертизе и оценке образцов, привезенных из каждой миссии с прилунением, и помогал командам в их научном описании.

Однако Шмитт знал, что его ценность как геолога ничего не значит, пока он не будет отвечать требованиям к астронавту, и стал «тренажерным псом». В январе 1970-го Ал Шепард позвонил ему: «Пора начать воровать тренажерное время», не зная, что Джек уже давно этим занимается. В марте 1970-го Шмитт официально – резервный пилот LM A-15. С трудом перенося шуточки Шмитта, Скотт был рад его помощи.

Здоровая конкуренция основных и резервных экипажей «расцвела пышным цветом». Скоро Шмитт уже совершал штатное прилунение на тренажере LM. Инструкторы усложнили тест, инсценируя неполадку средств управления у командира Р.Гордона (дублера Скотта). Вместо того чтобы дать Шмитту команду действовать, Гордон прилунился, используя «рукоятки» управления своего пилота.

Шмитт смеялся, а Гордон взъярился: «Вы добиваетесь, чтобы я позволил Джеку осуществить мое прилунение? Не выйдет! Этого не будет никогда!»

Сернан и Эванс перед тренировками всегда непринужденно болтали с инструкторами, а необыкновенно общительный в жизни Шмитт до последних предстартовых часов А-17 молча сидел в углу с документацией по тренажеру.

Рональд (Рон) Эванс – пилот CM, 39 лет. Он узнал о зачислении в пятую группу астронавтов, когда садился на палубу авианосца «Тикондерога» после перелета с побережья Северного Вьетнама. Услышав, что его ждет начальство с сообщением, Рон подумал, не натворил ли он чего. Ему прочитали телеграмму: «Отобран в отряд астронавтов». Товарищи и сегодня вспоминают, как он «выплыл» из кресла.

Жена Рона Дженет вспоминала, что единственной привилегией жены астронавта было то, что Рон не уезжал на 8–9 месяцев в году во Вьетнам. Когда его мечта стать астронавтом исполнилась, он почувствовал себя виноватым перед не столь удачливыми друзьями, томившимися в тот момент в застенках Вьетконга. Впоследствии, оставаясь непоколебимым патриотом, он не боялся с неслыханной среди астронавтов откровенностью, зародившейся во время боевых вылетов, говорить то, что думал об администрации Никсона, закрывшей программу Apollo, называя этих людей сумасшедшими.

Рон назвал свой СМ – America; мир должен знать, что его страна давала истории не только войны, но и новый духовный подъем. Во время обучения Сернан прозвал своего пилота «Капитан Америка».

«Хорошо,
храпуна оставить на орбите...»

Расчетная схема миссии A-17 на участке выведения на орбиту ИСЗ, при переводе на траекторию полета к Луне и на трассе «Земля–Луна» отличалась от схем полета двух предыдущих кораблей запуском в ночное время и более длительным (на 13 час) перелетом до Луны.

Ночной старт позволял обеспечить прилунение при заданном угле возвышения Солнца (13.3°) в месте посадки. А длительный перелет диктовался траекторией, искривленной для того, чтобы корабль не попал в зону тени. При полете по обычной траектории система терморегулирования не справлялась с переохлаждением в тени в течение 9 час вместо расчетных пяти. Искривленная траектория позволяла зайти не в тень, а лишь в полутень (вход через 46 час, выход через 51 час после старта).

Поздним вечером 6 декабря 1972 г. они заняли свои места на вершине Saturn V. В процессе отработки цикла «Т-30 сек» не прошла команда наддува кислородного бака третьей ступени РН, автоблокировка прекратила предстартовые операции. К люку КК подали переходной мосток, но экипаж предпочел остаться в кабине до устранения неисправности.

Какое-то время экипажу казалось, что они так и не стартуют этой ночью. Но скоро пришли хорошие вести: стартовой команде потребуется всего пара часов. За это время Эванс заснул, и Шмит с Сернаном в эфире жаловались на его храп.

Saturn V стартовала 7 декабря в 00:33 EST1. Чтобы компенсировать опоздание на 2 час 40 мин, пришлось обеспечить большее приращение скорости при втором включении 3-й ступени, благо запасы топлива позволяли сделать это.

1Местное время на мысе Кеннеди; 05:33 UTC

В 04:27 полетного времени закончили перестроение отсеков.

Телеметрия показала, что из 12 замков защелкнулись только 11. Но для надежной стыковки достаточно и трех. В 04:45 А-17 отделился от 3-й ступени. Через 13 мин по команде с Земли ступень, получив дополнительный импульс путем слива остатков топлива через двигатель, перешла на траекторию столкновения с Луной (в районе кратера Фра Мауро), где ее ждали сейсмометры предыдущих миссий.

Первую «ночь» 8 декабря астронавты, как это отмечалось и в других полетах, спали плохо: Сернан и Эванс около 3 час, Шмитт – 4 час и часто просыпался, жалуясь на головную боль. Проверили бортовые системы, позавтракали.

Планируя уделить время своей давней любви – метеорологии, Шмитт стартовал со спутниковыми снимками в кармане скафандра. В полете к Луне он передавал свои наблюдения Земли как «метеоспутник».

Сернан жаловался на боли в желудке, усиливающиеся после приема пищи (метеоризм). Причиной, по-видимому, была диета с повышенным содержанием калия, назначенная для предотвращения сердечной аритмии, наблюдавшейся у экипажа А-15. Сернану предложили принять слабительное перед едой, не жевать резинку, не есть овсянку, фрукты и кексы, пить больше воды. После приема соответствующих таблеток из бортовой аптечки боли стали затихать.

Перед «вторым сном» 9 декабря Шмитт упражнялся с эспандером и бегал на месте, чем, по словам Сернана, «потряс Америку» – телеметрия показала колебания жидкого кислорода в баке CSM.

35:30 – на расстоянии 230000 км от Земли – единственная коррекция траектории. В 40:24 Шмитт и Сернан перешли в LM для проверки бортовых систем, перенесли кассеты с пленкой, одеяла и другие предметы, необходимые для пребывания на Луне. Осмотрели незакрывшийся замок стыковочного узла. ЦУП не рекомендовал замыкать его вручную, дабы тот не создал трудностей при расстыковке.

В 60:02 после отдыха Сернан и Шмитт снова поплыли в LM проверять системы, одевшись в скафандры для привыкания к ним. Астронавты особо отметили чистоту LM и выразили благодарность стартовой команде.

Вокруг Луны
10 декабря в 84:25 была сброшена крышка отделения №1 двигательного отсека CSM, закрывавшая приборы и камеры для картографирования и зондирования Луны с селеноцентрической орбиты.

88:44 – корабль зашел за Луну.

88:56 – над обратной стороной включили маршевый ЖРД CSM и перешли на начальную селеноцентрическую орбиту – 94х316 км. На втором витке увидели расчетное место посадки; Шмитт заметил вспышку близ кратера Гримальди и высказал предположение, что это было падение метеорита.

Эванса оставили на орбите

93:33 – на 3-м витке снова – на 22.9 сек – включили ЖРД CSM и перешли на орбиту ~25х106 км.

107:57 – Сернан и Шмитт перешли в LM и «распрямили ноги» – опоры модуля, до тех пор «поджатые» к посадочному двигателю.

110:27 – на 12-м витке, за Луной, LM и CSM расстыковались. Астронавты рассмотрели кратеры Камелот и Шерлок – навигационные ориентиры захода на посадку – и кратер Паппи вблизи расчетной точки прилунения (названия кратеров – неофициальные). Из-за Луны оба модуля выплыли на расстоянии нескольких десятков метров друг от друга, затем Эванс увел CSM.

112:00 – Сернан включил на 27 сек двигатели ориентации LM (приращение скорости 3 м/с) и перевел «Челленджер» на орбиту 13х111 км.

11 декабря 112:35 – астронавты получают разрешение: «вниз – на Луну».

«Мне больше не нужны цифры…»
112:50 – на 13-м витке, на высоте ~17.23 км и в удалении ~590 км от расчетной точки посадки, на 720.4 сек включается на торможение ЖРД посадочной ступени. Шмитт бросает последний взгляд на крошечную Землю.

Позже на вопрос, как выглядело расчетное место посадки при подходе к нему, Шмитт и Сернан ответили, что им некогда было восхищаться красотами ландшафта, а Шмитт дополнил: «Командир не позволял смотреть в окно, я непрерывно должен был следить за приборами».

При подходе к району прилунения LM должен пройти над горами высотой ~3 км, затем, как в «бреющем полете», – над холмами высотой ~750 м и в 3 км от места посадки буквально «спикировать» в узкую долину между горными массивами. В отличие от предыдущих экспедиций перелет «цели» был возможен не более чем на 1 км.

БЦВМ ведет LM «как по рельсам»; Шмитт и Сернан стоят бок о бок у панелей управления несущегося в долину «Челленджера». Шмитт максимально сосредоточился; он не видел ни темной впадины, открывшейся перед ними, ни гладкого места около кратера Паппи – прозвище, данное дочкой Сернана Трейси месту, где ее отец собирался прилуниться.

Шмитт слышал слова Сернана: «Мне больше не нужны цифры», но не знал, что впереди – поле валунов, которое Джин собирался миновать «на глаз».

Наконец, на высоте 60 футов над Луной Шмитт быстро посмотрел в окно и сообщил Земле: «Немного пыли... Очень немного пыли» – и возвратился к приборам, не видя, как кустообразная тень LM, появившаяся на темной поверхности, уже подползла под них.

«Готовность к посадке», – сообщил Сернан. LM медленно опускается…

Последние 25 футов… Шмитт увидел синий свет контакта, двигатель стих, и – после мгновения свободного падения – почувствовал всем телом твердый глухой стук!..

Даже когда Сернан радостно докладывал: «О’кей, Хьюстон, «Челленджер» приземлился!» – Шмитт еще читал листы документации и щелкал выключателями. Позже он в шутку пожаловался, что «пропустил момент прилунения».

По словам Сернана, район посадки оказался гораздо больше загроможден камнями, чем ожидалось, и ему пришлось сосредоточить все свое внимание на том, чтобы не посадить на них LM: «Здесь столько кратеров, что куда ни ступи – нога обязательно окажется в одном из них».

По уточненным данным ЦУП, LM совершил посадку 11 декабря 1972 г. (в 113:01:59), в 100–150 м к востоку от расчетной точки. Модуль стоял на грунте с небольшим наклоном, не мешающим старту.

Топлива осталось – на 21 сек поиска посадочной площадки, наименьший «запас» из всех прилунений Apollo…

Вид из окна прилунившегося LM: слева – «Южный» горный массив, справа – западный мыс «Северного» массива


Продолжение следует