Рис. 8. Космонавт у КА «Сервейер III» (на заднем плане виден ЛО «Аполлона XII») |
«Аполлон XII». Основные задачи полета: отработка техники точной посадки на Луну и проведения различных операций в лунных условиях; сбор образцов лунного грунта; установка на Луне комплекта научных приборов ALSEP 1, которые в течение года должны передавать информацию на Землю, получая питание от радиоизотопной энергетической установки; фотографирование с селеноцентрической орбиты поверхности Луны, в частности участков для посадки последующих кораблей «Аполлон». Дополнительные задачи: поиск КА «Сервейер III», демонтаж некоторых его деталей и доставка их на Землю; фотографирование и киносъемка перестроения отсеков, отделения и причаливания ЛО; проведение телевизионных сеансов с борта корабля и с поверхности Луны.
1 Apollo Lunar Surface Experiment Package - контейнер с приборами, доставленный на поверхность Луны кораблем «Аполлон».
Экипаж корабля: Чарльз Конрад (командир корабля), Ричард Гордон (пилот ОБК), Алан Вин (пилот ЛО). График полета, распорядок дня, пищевой рацион, скафандры, способы спасения космонавтов были такими же, как при полете «Аполлона XI». Общая и специальная подготовка космонавтов проводилась по той же программе, что и для экипажей кораблей «Аполлон X» и «Аполлон XI», но дополнительно предусматривала отработку установки на Луне комплекта приборов ALSEP и развертывающейся антенны, операций по сбору документированных образцов грунта и по демонтажу деталей КА «Сервейер».
Меры микробиологической защиты и карантинизации полностью аналогичны мерам для космонавтов «Аполлона XI» за одним исключением: при выходе из приводнившегося ОЭ космонавты не надевают скафандры BIG (их решили использовать только в том случае, если у космонавтов появятся признаки болезни), а только маски с респираторами.
Космонавты должны установить на Луне приборы комплекта ALSEP № 1 1: магнитометр для регистрации напряженности магнитного поля в диапазоне от - 100 до +400 гамм, показания которого должны сравнивать с показаниями магнитометра на борту КА IMP-E, выведенного на селеноцентрическую орбиту; детектор положительных ионов в диапазонах 10-3500 эв и 0,7-48,6 эв; ионизационный манометр (10-6-10-12 мм рт. ст.); спектрометр для регистрации электронов (10,5-1376 эв) и протонов (45-9600 эв) в солнечной плазме; сейсмометр, получающий энергию от радиоизотопной (плутоний-238) энергетической установки SNAP-27 2 (63 вт), которая должна обеспечить работу приборов в течение года. В комплект также входят телеметрическая система, геологические инструменты, пружинные весы, гномон для определения угла возвышения Солнца, колориметрическая шкала с тремя основными цветами спектра. Помимо комплекта ALSEP, космонавты должны установить на Луне ловушку ядер инертных газов, содержащихся в солнечном ветре. На корабле использовались такие же, как и на «Аполлоне XI», фото- и кинокамеры и дополнительно 4 широкоугольные фотокамеры на общем штативе. Одна из двух камер цветного телевидения установлена в ОЭ, другая - на посадочной ступени ЛО.
Для запуска корабля использована ракета-носитель «Сатурн V» (AS-507). Корабль по размерам и конструкции аналогичен «Аполлону XI». Запуск был проведен в расчетное время 14 ноября в 16 час 22 мин. На первой минуте полета возникла аварийная ситуация, вследствие двух электрических разрядов в атмосфере, что вызвало аварийное отключение топливных элементов (ТЭ) в системе электропитания корабля, нескольких датчиков и нарушение работы бортовой инерциальной системы наведения и навигации. Конрад немедленно произвел переключение на систему SCS 3, которая получает питание не от ТЭ, а от химических батарей и в аварийных ситуациях заменяет систему наведения. К 270 сек космонавты ввели в строй все выключившиеся системы, кроме системы наведения, которую они включили на 32 мин, находясь уже на геоцентрической орбите. Двигатель последней ступени был вторично включен в 2 час 45 мин, и она вместе с кораблем вышла на траекторию полета к Луне (ТСВ). После перестроения отсеков и отделения корабля ступень в результате слива жидкого кислорода из ее баков не получила достаточного приращения скорости для перехода на гелиоцентрическую орбиту и осталась на геоцентрической орбите (перигей ~150 000 км, апогей 880 000 км). Схема полета корабля по трассе Земля - Луна в основном аналогична схеме полета «Аполлона XI», но с существенным отличием: в результате проведенной с помощью маршевого двигателя коррекции, корабль был переведен с ТСВ на так называемую «гибридную траекторию) (промежуточная между ТСВ и энергетически оптимальной траекторией).
1 На последующих кораблях «Аполлон» комплект будет иметь иной состав приборов.
2 В комплекте EASEP на «Аполлоне XI» от солнечных элементов.
3 Stabilisation and Control System - система стабилизации и управления.
Подойдя к КА «Сервейер III» (рис. 8), космонавты сфотографировали его, срезали кусок каркаса и кусок кабеля, откололи кусок зеркального стекла, сняли телевизионную камеру и ковш-захват. Положив все это в мешок за спиной Конрада, космонавты, продолжая сбор образцов, пошли в направлении ЛО, свернули ловушку, забрали отказавшую телевизионную камеру, которую им приказали вернуть на Землю, и вернулись в ЛО. Второй выход продолжался 3 час 54 мин, общая протяженность маршрута составила --1600 м. Спустя примерно час после возвращения в ЛО, космонавты разгерметизировали кабину, открыли люк и выбросили ставшие ненужными предметы.
Старт с Луны был осуществлен в 142 час 3 мин 47 сек, т. е. космонавты пробыли на Луне более 31,5 час. Схема полета по селеноцентрической орбите аналогична схеме полета «Аполлона XI», но имела два отличия: использованную ВС после отделения не переводили на гелиоцентрическую орбиту, и она после торможения упала на Луну в 72 км (10 км) от сейсмометра, который зарегистрировал удар ВС о поверхность; полет ОБК по орбите после отделения ВС продолжался примерно на сутки дольше для съемки лунной поверхности. В 172 час 27 мин 16 сек был включен маршевый двигатель ОБК, и он вышел на траекторию полета к Земле, схема которого в основном аналогична схеме полета «Аполлона XI», но сам полет был более продолжительным.
На трассе Луна - Земля была проведена только одна коррекция траектории (планировалось три). После отделения от ДО ОЭ вошел в атмосферу и приводнился 24 ноября в 20 час 58 мин в Тихом океане в точке с координатами 15°49' ю. ш. и 165°10' з. д. (16° ю. ш. и 165° з. д.). Полет продолжался 244 час 36 мин (244 час 35 мин). На воде ОЭ перевернулся днищем вверх, но с помощью шаров-поплавков был возвращен в нормальное положение. Водолазы подвели под ОЭ понтон, подали космонавтам чистые комбинезоны и маски с респираторами. Вертолет доставил космонавтов на авианосец «Хорнет», где они перешли в карантинный фургон, а 29 ноября были доставлены в лабораторию LRL, где пробыли до 10 декабря.
Основными средствами КИК были 13 земных станций системы MSFN, одна корабельная станция и 4 самолета ARIA. Дополнительно использовались 4 станции системы DSIF. В системе связи с Центром МСС использовались три спутника системы связи INTELSAT. Дислокация средств ПСК такая же, как при полете «Аполлона XI». Руководство NASA считает полет полностью успешным, космонавты выполнили все задачи за исключением проведения телевизионных сеансов с поверхности Луны (отказ телекамеры). Главными достижениями считают: получение новых научных данных о Луне; демонстрацию способности человека выполнять научные исследования и другие операции на Луне (полет «Аполлона XI» продемонстрировал в основном лишь возможность пребывания на Луне); подтверждение надежности ракетно-космического комплекса «Сатурн V - Аполлон» и эффективности бортовых систем корабля, обеспечивших точную посадку на Луну, и высокую квалификацию персонала.
На отдельных этапах возникали трудности и неполадки: прекращение подачи электроэнергии от ТЭ на первой минуте полета; ухудшение видимости на заключительном этапе посадки на Луну; запыление скафандров и приборов на Луне; выход из строя телевизионной камеры; высокая частота пульса и чувство жажды у космонавтов при выходе на Луну. В период полета наблюдалось повышение солнечной активности, но уровень радиации не был опасным, дозы облучения составили ~90 мрад.
Космонавты доставили на Землю 36 кг образцов лунных пород. Предварительный анализ образцов, доставленных из района Океана Бурь, показал, что они по сравнению с образцами, доставленными космонавтами «Аполлона XI» из района Моря Спокойствия, имеют ряд отличий. Карантин для образцов окончился в январе 1970 г., и в феврале началась передача 12,7 кг размельченных образцов американским и иностранным ученым. Демонтированные детали с КА «Сервейер» после карантина направлены на изучение в Лабораторию реактивного движения.
Apollo-12. 14 ноября 1969 г. в 16 ч 22 мин по Гринвичу стартовала ракета-носитель Saturn V и корабль Apollo-12 с экипажем в составе: Чарльз Конрад (командир корабля), Ричард Гордон (пилот командного отсека) и Алан Бин (пилот лунного корабля).
Программа полета Apollo-12.
1. В качестве основной задачи управления и навигации в полете Apollo-12 было осуществление точной посадки лунного корабля в заданную расчетную точку на поверхности Луны с координатами 2°56' ю. ш., 23°27' з. д. (участок посадки № 7; место, где находится Surveyor юго-восточнее кратера Лансберг и северо-западнее кратера Фра Мауро в Океане Бурь). С этой целью были проведены подробные исследования посадки на Луну Apollo-11 и установлено, что небольшие, но накапливающиеся движения лунного корабля привели к изменению первоначально известной орбиты перед запуском ЖРД посадочной ступени. Это было причиной посадки Apollo-11 с ошибкой по дальности 7 км и по боковому отклонению около 1200 м. Изучались вентиляционные характеристики корабля Apollo, вследствие которых появляются небольшие моменты тяги. Отверстия, сбрасывающие газ из системы охлаждения электронного оборудования, были снабжены экранами, пропускавшими часть газа, а часть ударялась об экран. Такая система должна была свести на нет действие сил вентиляционной системы. Однако, конфигурация экранов была недостаточно эффективной и возникал импульс тяги, по подсчетам равный 0,091 кг.ч. Конструкция деталей корабля Apollo-12 была изменена, чтобы исключить появление даже небольших импульсов тяги.
Для обеспечения точной посадки лунного корабля впервые в полете Apollo-12 был применен наземный блок обработки информации.
На лунном корабле имеется основная система управления и навигации и аварийная система управления, являющаяся резервной по отношению к основной системе. В полете данные от этих двух источников информации сравниваются и в нормальных условиях находятся в близком соответствии один к другому. Если возникает большое расхождение между показателями двух систем, возникает проблема выявления неисправной системы. Она может быть решена только с помощью третьего, независимого источника информации о состоянии лунного корабля. Таким источником могут служить данные слежения за лунным кораблем в S-диапазоне. Данные слежения включают совокупность допплеровских измерений от трех-четырех наземных станций слежения и выдают скорость изменения дальности вдоль каждой линии визирования от наземной станции к лунному кораблю. После интегрирования они дают изменение дальности. Допплеровские измерения весьма точны. Хотя расстояние между Землей и Луной большое, с. к. о. случайной ошибки измерения дальности всего около 0,2 cм. Систематическая ошибка по скорости, обусловленная дрейфом осцилляторов на станциях слежения, не превосходит 0,003 м/сек. Из-за, того, что расстояния от станции до лунного корабля значительно превосходят удаление одной станции от другой, точность определения нормальных составляющих скорости, получаемых непосредственно из допплеровских измерений, значительно ниже. Для получения требуемой точности по всем составляющим вектора скорости лунного корабля в наземном блоке обработки информации был применен дискретный фильтр Калмана.
Наземный блок обработки информации использовался для компенсации ошибки оценки продольной составляющей положения лунного корабля. В полете Apollo-12 по данным, полученным в течение 5 мин, предшествующих моменту начала активного участка спуска лунного корабля, с помощью основной системы управления и навигации и наземного блока обработки информации оценки ошибки измерения дальности составила +1300 м. Эта величина была сообщена по радио экипажу лунного корабля через 2 мин после начала спуска и введена в основную систему управления и навигации для изменения хранящейся в запоминающем устройстве информации о положении цели, чтобы избежать промаха. В результате такой коррекции полета лунного корабля, Apollo-12 удалось посадить очень близко к КА Surveyor.
2. Сбор 50 кг образцов лунного грунта.
3. Установку на поверхности Луны научных приборов общим весом около 77 кг: трехосевого магнитометра, ионного детектора, ионизационного манометра для регистрации лунной атмосферы или газовых выделений из недр Луны, спектрометра частиц в солнечном ветре, пассивного сейсмометра. Кроме перечисленных приборов в состав комплекта научного оборудования входит телеметрическая система для передачи данных на Землю и радиоизотопный термоэлектрический генератор SNAP-27 для питания приборов энергией в течение 1,5 лет.
4. Демонтаж с КА Surveyor-3 телекамеры, куска стеклянной облицовки, куска кабеля, алюминиевой трубки с микроорганизмами.
5. Сброс взлетной ступени после ее встречи и стыковки с основным блоком на поверхность Луны примерно в 30 км от пассивного сейсмометра. Зарегистрированный сигнал будет использоваться в качестве эталонного при анализе колебаний лунной поверхности.
6. Фотографирование участков поверхности Луны с орбиты ИСЛ для выбора мест посадки последующих кораблей Apollo.
Общая продолжительность полета по программе 244 ч 35 мин.
Этапы полета | Изменение веса | Вес аппарата |
В момент зажигания ЖРД | 2 944 017 | |
Расход топлива для выхода на полную тягу | 38 735 | |
В момент начала движения | 2 905 282 | |
S-IC, обледенение | 297 | |
S-IC, продувка азотом | 16,8 | |
S-II, обледенение | 204 | |
S-II, продувка теплоизолирующнм газом | 54,6 | |
S-IVB, обледенение | 91 | |
Центральный ЖРД, расход топлива на спад тяги | 784,06 | |
Центральный ЖРД, потери топлива | 185,6 | |
S-IC, использованное топливо | 2 075 779 | |
Периферийные ЖРД, расход топлира на спад тяги | 3135,78 | |
S-IC, ???асываемой ступени | 165013,11 | |
S-IC/S-II, малый переходник | 614,26 | |
S-II, расход на осадку топлива | 34,1 | |
В момент сброса ступени S-IC | 659075 | |
S-II, расход топлива для выхода на полную тягу | 602 | |
S-II, стартовый бак | 11,37 | |
S-II, расход на осадку топлива | 586 | |
S-II, основное топливо и потери на вентиляцию | 437 462 | |
Сброс системы аварийного спасения | 4 040 | |
S-II, нижний переходник | 3 972 | |
S-II, расход топлива на спад тяги | 220 | |
S-II, вес сбрасываемой ступени | 42875,76 | |
S-II/S-IVB, переходник | 3 650 | |
S-IVB, сброс нижней рамы | 21,82 | |
S-IVB, детонационный пакет | 1,365 | |
S-IVB, расход на осадку топлива | 2,73 | |
В момент разделения S-II/S-IVB | 165 633 | |
S-IV, расход на осадку топлива | 40,4 | |
В момент зажигания ЖРД S-IVB | 165592,6 | |
S-IVB, расход на осадку топлива | 10,5 | |
S-IVB, водород в стартовом баке | 1,82 | |
Расход топлива для выхода на полную тягу | 155,6 | |
S-IVB, использованное топливо | 29092,32 | |
S-IVB, сброс блоков ЖРД осадки топлива | 61,3 | |
S-IVB, расход топлива вспомогательного ЖРД | 0,91 | |
В момент сигнала на выключение ЖРД S-IVB | 136270,2 | |
Расход топлива на спад тяги | 44,5 | |
Расход топлива вспомогательного ЖРД (осадка) | 2,73 | |
Потери топлива через ЖРД | 18,2 | |
Вентиляция бака жидкого О2 | 3,64 | |
В момент выхода на орбиту ожидания | 136201,1 | |
Вентиляция бака горючего Н2 | 1119,1 | |
Расход топлива вспомогательного ЖРД | 98,6 | |
Водород в стартовом баке | 0,91 | |
Н2/О2 воспламенитель | 7,27 | |
Вентиляция бака окислителя S-IVB, потери топлива | 7,27 | |
В момент второго зажигания ЖРД S-IVB | 134 968 | |
S-IVB, Н2 в стартовом баке | 1,82 | |
Расход топлива для выхода на полную тягу | 136,6 | |
S-IVB, использованное топливо | 71768 | |
В момент сигнала на выключение S-IVB | 63063.3 | |
Расход топлива на спад тяги | 43,6 | |
Потери топлива через ЖРД | 18,14 | |
Вентиляция бака H2 | 9,07 | |
Вентиляция бака О2 и гелиевого бака | 13,6 | |
В момент выхода на траекторию полета к Луне | 62972,5 | |
Основной блок | 28 803 | |
Лунный корабль с переходником | 15 740 | |
Переходник | 1 171,3 | |
Вспомогательный ЖРД | 35 | |
Вентиляция бака горючего | 374 | |
Вентиляция бака окислителя | 65,4 | |
Сброс из системы поддува | 429 | |
Суммарный вес корабля Apollo-12 | 46617,7 | |
Вес ступени S-IVB после отделения корабля Apollo-12 | 16354,8 |
Эти данные могут использоваться при всех анализах весов Saturn V.
Ракета-носитель Saturn V Apollo-12, в основном такая же, как и ракета-носитель Apollo-11, имела измененную регулировку расхода топлива. У ЖРД F-1 расход топлива был доведен до 13 031,26 кг/сек, что обеспечило увеличение тяги двигательной установки на взлете до 3 459 663,74 кг и на высоте, перед выключением центрального ЖРД, до 4 105 087 кг; тяга двигательной установки ступени S-II увеличена с 499 915 до 527 262 кг; тяга ЖРД S-IVB увеличена с 80 350 до 94 200 кг.
При подготовке к старту в момент времени То-17 ч была обнаружена утечка из бака жидкого водорода, питающего водородо-кислородные топливные элементы служебного отсека. Аналогичный топливный бак был снят с корабля Apollo-13 и поставлен вместо дефектного на корабль Apollo-12. Эта неисправность не потребовала отсрочки старта.
Старт. Непосредственно перед стартом условия погоды на м. Кеннеди были крайне неблагоприятными и имелись основания на отсрочку старта. Однако, отсчет времени продолжался и окончательное разрешение на старт было выдано в Т0-13 мин. директором старта Вальтом Каприян, занимавшим эту должность впервые.
В этот момент скорость ветра у Земли составляла 26 м/сек и был сильный ливень; стояла разорванная грозовая облачность с нижним краем 250-300 м и верхним краем облаков до 3000-6500 м над побережьем. Старт был дан в расчетное время. Как только ракета стала подниматься, дождь усилился и через 15 сек ракета скрылась в облаках.
На 36,5-й сек полета в ракету ударила молния, грозовой разряд из облачности прошел через ракету на Землю, и произвел аварию в электросети. Выключились 3 топливных элемента служебного отсека; в командном отсеке погас свет, включились аварийные сигналы и многие сигнальные лампы, отказало большинство измерительных приборов. Было зарегистрировано прекращение телеметрической связи с кораблем. Второй грозовой разряд произошел через 13,5 сек после первого. Отказала гиростабилизированная платформа управления полетом ракеты и далее должен был произойти автоматический аварийный сброс командного отсека.
Ч. Конрад переключил ракету на аварийную систему управления, получающую питание от аккумуляторов. В то же время А. Бин пытался подключить в электросеть топливные элементы.
ЖРД F-1 первой ступени выключились через 2 мин 42,3 сек ниже расчетной высоты на 185 м, на дальности на 370 м больше и при скорости на 9,2 м/сек меньше расчетной. Выключение двигательной установки второй ступени произошло на 1 сек позже расчетного времени и при скорости на 21,7 м/сек меньше расчетной. Через 5 мин 40 сек после старта экипаж доложил о низкочастотной вибрации с максимальной амплитудой 3,6 g, но ниже предельной величины в 11 g, зарегистрированной на Apollo-9. Двигательная установка J третьей ступени выключилась на 4,5 сек позже расчетного времени, и орбита корабля Apollo-12 оказалась в перигее на 2,2 км ниже, а в апогее на 3,15 км выше расчетной.
Дальше была произведена проверка бортового оборудования корабля. Центр управления полетом обнаружил, что клапан окислителя на воспламенителе Н2/О2 остался открытым после наддува пускового бака для повторного запуска ЖРД J-2 ступени S-IVB. Командой, поданной из Центра управления, удалось клапан закрыть. Высказывались большие опасения, что удар молнии в ракету мог разрушить чувствительную аппаратуру посадочного радиолокатора и неудастся осуществить посадку лунного корабля на Луну,
Однако была проведена обычная подготовка к старту с у орбиты ожидания; в момент времени T0+2 ч 47 мин 20,6 сек был включен ЖРД J-2 ступени S-IVB, он проработал 5 мин 44 сек, сообщил приращение скорости 3210 м/сек и корабль Apollo-12 перешел на траекторию полета к Луне.
В отличие от полета корабля Apollo-11, который был выведен на траекторию свободного возвращения, для корабля Apollo-12 была выбрана гибридная траектория. При полете по такой траектории в случае отказа от перехода на орбиту ИСЛ корабль пройдет на расстоянии 3000 км от поверхности Луны и при возвращении к Земле без коррекции - на расстоянии 82 000 км от поверхности Земли. Коррекция траектории возвращения обеспечивается только ЖРД основного блока или ЖРД взлетной и посадочной ступени лунного корабля. Таким образом, в случае отказа этих двигателей корабль пройдя от Земли на расстоянии 82 000 км должен выйти на гелиоцентрическую орбиту. Полная уверенность в надежности ЖРД и выгоды, обеспечиваемые гибридной траекторией, послужили основанием для NASA осуществить полет Apollo-12 к Луне таким методом.
Гибридная траектория дает возможность осуществить запуск к Луне в дневное время суток; ЖРД J-2 ступени S-IVB в этом случае запускается над Тихим океаном; увеличивается продолжительность полета к Луне, что позволяет произвести посадку лунного корабля в условиях благоприятной освещенности места посадки; экономится топливо, так как исключается корректирующий импульс, равный 19,5 м/сек; оказывается возможным следить за снижением и посадкой лунного корабля со станции в Голдстоуне, имеющей антенну диаметром 64 м.
Этапы полета | Время ч:мин:сек |
Старт T0 | 00:00:00 |
Выход на траекторию полета к Луне | T0+02:53:00,6 |
Отделение корабля Apollo от ступени S-IVB | T0+04:13:00 |
Выход на эллиптическую орбиту ИСЛ | T0+83:25:22 |
Переход лунного корабля на основную орбиту ИСЛ | T0+87:48:47 |
Расстыковка лунного корабля и основного блока | T0 + 108:24:42 |
Включение ЖРД посадочной ступени, начало снижения лунного корабля с орбиты ИСЛ | T0 +109:23:39 |
Лунный корабль совершил посадку | T0 +110:32:35 |
Первый выход на поверхность Луны | T0 +115:10:37 |
Возвращение в лунный корабль | T0 + 119:06:40 |
Второй выход на поверхность Луны | T0 +131:32:00 |
Возвращение в лунный корабль | T0 +135:22:00 |
Старт взлетной ступени лунного корабля с Луны | T0 +142:03:47 |
Стыковка взлетной ступени с основным блоком | T0 +145:35:34 |
Отделение взлетной ступени | T0 +147:59:30 |
Падение взлетной ступени на Луну | T0 +149:55:21 |
Изменение плоскости орбиты основного блока | T0 +159:04:00 |
Включение ЖРД служебного отсека для перевода корабля на траекторию возвращения к Земле | T0 +172:27:16 |
Посадка командного отсека в Тихом океане | T0 +244:36:24 |
Расстыковка лунного корабля и основного блока Apollo-12 производилась по специально разработанной методике, обеспечивающей минимальные изменения первоначально известной орбиты.
Р. Гордон осторожно открыл 12 замков, обеспечивающих стыковку лунного корабля и основного блока, и лунный корабль остался висеть на стыковочном штыре основнго блока, удерживаемый тремя защелками на конце штыря, затем был медленно выдвинут штырь и освобождены защелки и корабли отделились. Маневр выполнялся при вертикальной ориентации корабля Apollo-12 вдоль лунного радиуса и движение расстыковки было направлено по радиусу, а не по вектору или против вектора орбитальной скорости, чтобы не изменилась орбита. Расстыковка была произведена в момент времени T0 +108 ч 24 мин 42 сек. После группового полета Р. Гордон включил ЖРД РСУ и, сообщив импульс 0,75 м/сек, отвел основной блок на 4,6 км от лунного корабля. В момент времени T0 +109 ч 23 мин 38 сек ЦАП включил ЖРД посадочной ступени корабля на 28,2 сек, орбитальная скорость, равная 1620 м/сек, уменьшилась на 22 м/сек, и корабль перешел на эллиптическую орбиту снижения с высотой в периселении 15 км над поверхностью Луны.
Сложность посадки Apollo-12 заключалась в дополнительных маневрах, не применявшихся в предыдущих полетах: и специально разработанных, чтобы обеспечить посадку лунного корабля в расчетную точку.
Еще до расстыковки начальная орбита корабля Apollo-12 была смещена на 9,25 км к северу от номинальной плоскости посадки; предполагалось, что во время 13 оборотов по орбите ИСЛ особенности гравитационного поля Луны и ее геометрия сместят первоначальную орбиту на 9,25 км к югу перед спуском на поверхность Луны. Однако Центр управления полетом обнаружил еще во время движения корабля по орбите ИСЛ, что расчеты о смещении орбиты к югу не оправдываются. Было решено боковое смещение свести на нет на активном участке торможения при посадке корабля.
Впервые при посадке Apollo-12 была применена специальная программа, исключающая ошибку по дальности. Эта ошибка накапливалась во время орбитальных полетов и к моменту начала этапа торможения составляла 1280 м.
Так как наблюдаемая с Земли траектория Apollo-12 почти на 1540 км длиннее траектории Apollo-11, Центр управления полетом имел достаточно времени для слежения за траекторией и смог рассчитать ошибку по дальности до начала этапа торможения. Новая программа для автоматической коррекции дальности была передана на корабль за 2 мин до этапа торможения.
Р. Гордон из командного отсека отслеживал орбиту спуска лунного корабля и установил, что место посадки на 732 м выше, чем было принято в предполетных расчетах. Эти данные были переданы на лунный корабль и была введена поправка на траекторию, скорректировавшая первоначальную иформацию.
В момент времени T0 +110 ч 20 мин 36 сек на высоте 16 250 м над поверхностью Луны ЦАП включил ЖРД посадочной ступени лунного корабля. В отличие от посадки Apollo-11 лунный корабль Apollo-12 был ориентирован окнами вверх, астронавты находились в горизонтальном положении лицом вверх, ногами по направлению полета и Луны не видели. В процессе торможения корабль начал переходить в вертикальное положение и астронавты увидели лунный горизонт.
А. Бин считывал показания экрана индикатора бортовой ЭЦВМ, указывавшие, где должна появиться цель. Когда кратер-цель появился в окне точно, как было запланировано, у Ч. Конрада отпали сомнения в расчетах траектории посадки. На высоте 150 м над поверхностью Луны Ч. Конрад перевел ЦАП на программу Р-66 автоматического управления вертикальной скоростью снижения, которую при желании можно корректировать с помощью рукояток управления кораблем. В дополнение к этому на панели управления был установлен тумблер, переключаемый щелчком вверх и вниз и дающий возможность точно увеличить или уменьшить вертикальную скорость на 0,3 м/сек. А. Бин непрерывно сообщал данные о снижении: высоту, вертикальную скорость снижения и остаток топлива в процентах. Сообщения А. Бина:
«58 м, снижаемся, 55 м, 9% [остаток топлива], идете хоро- шо, поднимается пыль, 40 м, 38 м, 36,5 м, 1,83 [м/cек], 9% [топлива], 8% [топлива] идете хорошо 29,3 м, 1,83 [м/сек], уменьшение скорости снижения, 24,4 м, 1,22 [м/сек], идете действительно хорошо, 19,3 м, 18,3 м, 0,915 [м/сек], 15,25 м, снижаемся, ожидайте пыль, около 14 м нижний предел, 12,8 м, 1,22 [м/сек], снижаемся 0,61 [м/сек] хорошо, пускаю часы, вни- мание пыль, 9,75 м, 9,15 м, скорость снижения 0,61 [м/сек], у Вас избыток газа, садитесь здесь, 8,5 м, скорость снижения 0,61 [м/сек], снижаемся здесь, контакт! световой сигнал!». |
Посадка произведена в момент времени T0 +110 ч 32 мин 35 сек в точке с координатами 3,036° ю. ш. и 23,416° з. д. Surveyor-3 находился в точке с координатами 3,04° ю. ш. и 23,411° з. д. Место посадки лунного корабля Apollo-12 находилось в 180 м западнее Surveyor-3.
Первый выход на поверхность Луны был посвящен сбору образцов лунных пород и установке на поверхности Луны комплекта научных приборов. Ч. Конрад находился на поверхности Луны 3 ч 52 мин, А. Бин на 30 мин меньше. Во время выполнения работы на Луне пульс у Ч. Конрада доходил до 150 ударов в 1 мин, у А. Бина до 151. После 5 ч сна и отдыха астронавты снова вышли на поверхность Луны; по просьбе Ч. Конрада примерно на 90 мин раньше, чем планировалось. Астронавты отправились к Surveyor-3. По дороге изучали окружающую местность и сообщали в Центр ynpавления полетом, собирали образцы различных пород у кромок кратеров. Центр управления полетом часто обращался с просьбой к астронавтам остановиться и отдохнуть несколько минут.
Первым в кратер, где находился Surveyor-3, начал спускаться Ч. Конрад, связанный с А. Бином страховочным тросом. Убедившись, что грунт не скользкий, а склон достаточно пологий, астронавты сняли страховочный трос и вместе продолжили спуск к Surveyor-3. Достигнув цели, они произвели фотографирование, отрезали кусок кабеля, сняли трубку с микроорганизмами, кусок стеклянной облицовки, и телевизионную камеру. Затем астронавты вернулись к лунному кораблю пройдя в общей сложности по Луне около 2 км.
В момент времени T0 +142 ч 03 мин 07 сек, на 2 мая позже расчетного времени, взлетная ступень стартовала с поверхности Луны. ЖРД проработал на 1,5 сек дольше расчетного времени и скорость в конце активного участка траектории была 1680 м/сек на 10 м/сек больше расчетной. Стыковка с основным блоком была успешно выполнена через 3 ч 32 мин 25 сек после старта с Луны. Ч. Конрад и А. Бин возвратились в командный отсек, захватив контейнеры с образцами лунных пород, снятое с Surveyor-3 оборудование и фотопленки. В момент времени T0 +148 ч 04 мин 30 сек основной блок отделился от взлетной ступени, и отошел на безопасное расстояние.
По расчетам, произведенным Центром управления полетом, взлетная ступень лунного корабля весом 2450 кг была сброшена на поверхность Луны и упала на расстоянии 72 км от места посадки Apollo-12. Сейсмометр зарегистрировал в течение первых 7-8 мин интенсивные колебания лунной поверхности с частотой 1-1,5 гц, затем колебания затухали в течение 55 мин.
На 39-ом витке по орбите ИСЛ был включен ЖРД служебного отсека на 19,1 сек и плоскость орбиты сместилась к северу на 3,8°. Затем был произведен цикл фотосъемок участков Луны для посадки будущих кораблей Apollo: вблизи кратера Фра Мауро (3°36' ю. ш., 17°24' з. д.); близ кратера Декарта (8° ю. ш., 15°34' в. д.); и близ кратера Лаланд. (4°55' ю. ш., 8°30' з. д.). Полученные снимки позволяют различить детали на поверхности Луны размером 1,5 м.
На 45-м витке, когда основной блок находился за диском Луны, был включен ЖРД служебного отсека, скорость увеличилась с 1622,6 до 2550,5 м/сек и корабль перешел на траекторию возвращения к Земле. Основной блок находился на орбите ИСЛ 89 ч 2 мин.
На траектории возвращения к Земле была сделана одна коррекция с помощью ЖРД РСУ с импульсом 0,67 м/сек, изменившая угол входа в атмосферу Земли с -7,95 до-6,5°. Командный отсек корабля Apollo-12 вошел в атмосферу в T0 +244 ч 22 мин 18 сек со скоростью 11 015,4 м/сек и в T0 +244 ч 36 мин 24 сек на 14 сек позже расчетного времени произвел посадку в Тихом океане в точке с координатами 15°49' ю. ш. и 165°10' з. д. в 645 км юго-восточнее о. Самоа.
Руководство NASA оценило полет Ароllо-12 как полностью успешный.
Перестыковка КК. ЛМ в переходнике. 19.11.1969. Алан Бин за работой. На память потомкам. Табличка на посадочной ступени. |
19.2.1969. Алан Бин устанавливает компленкт ALSEP №1 19.2.1969. Конрад настраивает антенну комплекта. На переднем плане - магнитометр. Центральная станция ALSEP №1. Слева - пассивный сейсмометр, за ней магнитометр, справа - ловушка для солнечного ветра. |