«Аполлон XV». Задачи пятого полета пилотируемого корабля на Луну были значительно шире, чем при предыдущих полетах, поскольку использовался корабль усовершенствованной модели J («Аполлон XIV» был последним кораблем модели Н). Основными задачами пятого полета были: высадка в материковом районе «Хэдли-Апеннины» в непосредственной близости к борозде Хэдли (длина более 100 км, средняя глубина 370 м, средняя ширина 1200 м) и к горе Хэдли-Дельта (высота 3,6 км); установка комплекта ALSEP № 4, включающего в себя радиоизотопную энергоустановку SNAP-27, телеметрическую систему и научные приборы (см. ниже); доставка на Землю ~80 кг образцов лунного грунта, в т. ч. керна длиной 3 м из скважины, просверленной в грунте специальным электробуром; маршрутные экспедиции на луноходе; фотографирование и киносъемка во время выходов на поверхность Луны; проведение сеансов цветного телевидения с поверхности Луны (после отлета космонавтов с помощью оставленной на Луне ТВ камеры предполагали производить астрономические наблюдения) и из отсека экипажа (ОЭ); съемка и зондирование Луны с селеноцентрической орбиты при помощи комплекта приборов SIM 1 № 1 в ОБК; фотографирование из ОЭ с селеноцентрической орбиты лунной поверхности, противосияния, зодиакального света и солнечной короны; доставка на селеноцентрическую орбиту автоматического спутника; наблюдения фосфенов; радиозондирование Луны с селеноцентрической орбиты; изучение аномалий гравитационного поля Луны по возмущениям селеноцентрической орбиты корабля; обеспечение попадания на Луну отделившейся от корабля последней ступени ракеты-носителя и использованной взлетной ступени ЛО.
1 Scientific Instrument Module - блок научных приборов.
Экипаж корабля: Дейвид Скотт (командир корабля), Алфред Уорден (пилот ОБК), Джеймс Ирвин (пилот ЛО). Подготовка космонавтов проводилась с учетом специфики программы предстоящего полета, предусматривающей маршрутные поездки на луноходе и исследования Луны с помощью комплекта SIM. Экипировка космонавтов несколько отличалась от экипировки предыдущих экспедиций: ресурс ранцевой СЖО повышен до 8 час, усовершенствованы скафандры, с тем чтобы они обеспечивали большую свободу движений и имели большую гибкость, потому что космонавтам предстояло в течение длительных периодов находиться в сидячем положении на луноходе. При полете корабля «Аполлон XV» впервые отказались от послеполетного карантина, так как при полетах предыдущих экспедиций ни в морских, ни в материковых районах Луны микроорганизмов не обнаружили.
Космонавты должны были произвести три выхода на поверхность Луны общей длительностью 20 час и при каждом выходе совершать поездки на луноходе (общая протяженность 38 км), не удаляясь, однако, более чем на 5 км от места посадки, чтобы в случае аварии можно было возвратиться к ЛО пешком за 75 мин (ресурс аварийного запаса кислорода в СЖО). Предусматривались поездки к борозде Хэдли, подножию горы Хэдли-Дельта и к группе кратеров «Северный комплекс» соответственно при первом, втором и третьем выходах. Автоматический спутник отделяется от ОБК перед его переходом на траекторию полета к Земле. На трассе «Луна - Земля» пилот ОБК совершает выход в открытый космос для переноса в ОЭ кассет с пленкой из двух камер комплекта SIM № 1. На Луне предполагалось установить следующие научные приборы: сейсмометр, детектор ионов, ионизационный манометр, магнитометр, спектрометр частиц в солнечной плазме, приборы для исследования тепловых потоков, идущих из недр Луны к ее поверхности (последние - в трехметровой скважине, высверленной в грунте электробуром), ловушку ядер атомов инертных газов в солнечном ветре (ловушка возвращается на Землю) и отражатель лазерного излучения. Комплект SIM № 1 (рис. 14) для съемки и зондирования Луны с селеноцентрической орбиты включал в себя: панорамную камеру (разрешение 2 м при съемке с высоты 110 км), топографическую камеру (разрешение 20 м), звездную камеру для привязки снимков топографической камеры по координатам, лазерный высотомер (разрешение ±2 м) для привязки этих снимков по высоте, рентгеновский, альфа- и гамма-спектрометры, а также масс-спектрометр. Автоматический спутник (рис. 15), доставленный на селеноцентрическую орбиту, весит 36 кг. На нем установлены магнитометр, детекторы заряженных частиц и передатчик. Последний служит как для передачи телеметрии, так и для траекторных измерений, чтобы по возмущениям орбиты спутника определять характеристики гравитационного поля Луны. Луноход (рис. 16) весит 211 кг, грузоподъемность - 400 кг, длина 3,2 м, ширина 2,1 м, высота 1,1 м, расстояние между осями 2,3 м, ширина колеи 1,83 м, клиренс 0,36 м. Ресурс хода 65 км, максимальная скорость 13 км/час, радиус разворота 6 м. Луноход рассчитан на преодоление склонов крутизной до 20°, препятствий высотой до 0,3 м, трещин шириной до 0,7 м. Каждое из четырех колес (диаметр 0,8 м) ведущее и имеет в ступице индивидуальный электромотор (0,25 л. с.), питаемый химическими батареями. Имеется автономное рулевое управление для передних и задних колес.
Для запуска корабля была использована ракета-носитель «Сатурн V» (AS-510), которая подверглась некоторой модификации (усовершенствование форсунок ЖРД первой ступени и пр.), что позволило уменьшить стартовый вес на 40 т, несмотря на более тяжелую полезную нагрузку. Корабль «Аполлон XV» (вес 46,76 т) относился к более совершенной модели J и имел следующие главные отличия от кораблей серии Н: увеличенные запасы кислорода, водорода и электроэнергии в ОБК, что повысило общий ресурс ОБК с 10,7 до 14 суток; наличие комплекта SIM № 1; увеличенные запасы кислорода, воды и электроэнергии в ЛО, что повысило его общий ресурс с 49,5 до более чем 70 час; увеличенный запас топлива ЛО в связи с повышением его веса и для обеспечения возможности более длительных горизонтальных маневров при посадке в поисках подходящей площадки; повышенный удельный импульс двигателя посадочной ступени ЛО за счет увеличения степени расширения сопла (удлинение соплового насадка); наличие лунохода.
Запуск был произведен 26 июля 1971 г. в расчетное время - в 13 час 34 мин. Последняя ступень с кораблем вышла на геоцентрическую орбиту с перигеем 168,0 км и апогеем 169,9 км (расчетная орбита круговая высотой 167 км). Второй старт и перестроение отсеков прошли нормально. На трассе «Земля - Луна» возникло подозрение о выходе из строя клапанов маршевого двигателя, но проверка показала, что они исправны, а неполадка возникла в индикаторе. 29 июля корабль вышел на начальную селеноцентрическую орбиту (108 X 314 км), а спустя 4 часа перешел на более низкую орбиту (14,5 X 109 км), где должен был отделиться ЛО. 29 июля произошло падение на Луну последней ступени ракеты-носителя в 80 км от расчетной точки, 30 июля ЛО с космонавтами Скоттом и Ирвином отделился от ОБК с 26-минутным опозданием, так как штеккер в стыковочном узле был плохо соединен, и Уордену пришлось пройти в переходной туннель-лаз и вручную укрепить штеккер. После разделения Уорден перевел ОБК на «орбиту встречи» (100 X 121 км). ЛО совершил посадку 30 июля в 22 час 16 мин 30 сек, примерно в 450 м от расчетной точки (26°04'54" с. ш. и 3°39'30" в. д.).
Через 2 час после посадки Скотт открыл верхний люк ЛО и, высунувшись из него, произвел осмотр и фотографирование окружающей местности с высоты 7 м. Первый выход на поверхность Луны был произведен 31 июля и продолжался 6 час 32 мин. Космонавты совершили поездку к краю борозды Хэдли, а по возвращении установили все приборы комплекта ALSEP № 4, кроме приборов для измерения тепловых потоков. Оказалось неисправным рулевое управление передних колес лунохода, но космонавты обеспечивали все развороты с помощью рулевого управления задних колес. Второй выход был произведен 1 августа и продолжался 7 час 14 мин. Перед началом поездки на луноходе по инструкции с Земли удалось исправить рулевое управление передних колес.
Маршрут поездки к горе Хэдли-Дельта был сокращен, чтобы у космонавтов осталось время на бурение двух скважин для приборов и третьей - для получения керна. Первые две скважины удалось пробурить только на 1,5 м (вместо 3 м), а колонка с керном застряла, и ее извлечение отложили на третий выход. Этот выход был произведен 2 августа и длился 4 час 50 мин. Он был намеренно сокращен, чтобы оставить больше времени на подготовку к старту с Луны. Извлечение из грунта колонки с керном заняло так много времени, что от поездки к «Северному комплексу» пришлось отказаться, и космонавты снова направились на луноходе к борозде Хэдли. Общая длительность трех выходов 18 час 36 мин, общая протяженность поездок на луноходе 27,2 км (9 км при первом выходе, 12,5 км - при втором, 5,7 км - при третьем), всего космонавты собрали 77 кг образцов лунного грунта. Были выполнены почти все задачи, кроме обследования района «Северного комплекса». Луноход продемонстрировал высокие эксплуатационные характеристики. Модифицированные скафандры были удобны для космонавтов, однако у Ирвина наблюдались кратковременные периоды сердечной аритмии. После пребывания на Луне в течение 66 час 55 мин космонавты 2 августа стартовали с Луны, и спустя 2 час была произведена стыковка с ОБК. Использованная взлетная ступень ЛО упала на Луну. Вызванные падением колебания сейсмометры регистрировали примерно в течение часа. Отделение ступени от ОБК было отложено на один виток, так как поступил сигнал о негерметичности люков. Люки были открыты и снова закрыты. Проверка показала полную герметичность. По-видимому, ранее в один из люков попало инородное тело. ОБК еще в течение 2 суток обращался по селеноцентрической орбите, и космонавты вели съемку и зондирование Луны с помощью приборов комплекта SIM № 1. В общей сложности камеры комплекта отсняли 12% площади поверхности, а приборы произвели зондирование 20% площади. До 20% снимков топографической камеры были неудовлетворительными из-за неполадок в устройстве компенсации сдвига изображения. Вскоре после начала съемки вышел из строя лазерный высотомер. 4 августа была включена оставленная на Луне ТВ камера. После 14 мин нормальной работы она вышла из строя. От астрономических наблюдений с ее помощью пришлось отказаться. На 74-м витке ОБК по селеноцентрической орбите от него отделился автоматический спутник, который вышел на орбиту с периселением 100 км и апоселением 141 км. 4 августа на 75-м витке, после пребывания на селеноцентрической орбите в течение 145 час 16 мин, ОБК был переведен на траекторию полета к Земле. 5 августа, когда ОБК находился на расстоянии 315 000 км от Земли, Уорден совершил выход в открытый космос и перенес в ОЭ кассеты с пленкой от двух камер комплекта SIM № 1. Все операции заняли 18 мин (по программе - 60 мин). Приводнение ОЭ произошло 7 августа в 20 час 46 мин в точке с координатами 26°04' с. ш. и 158°04'30" з. д. в 8,8 км от расчетной точки. При посадке один из трёх парашютов свернулся, и ОЭ опустился на воду на двух парашютах. Посадочная скорость составила 9,7 м/сек, перегрузки 16 (при посадке на трех парашютах соответственно 8,5 м/сек и 8 - 10). Полет продолжался 295 час 12 мин. Оставленные космонавтами на Луне приборы работали нормально. Реадаптация у Уордена длилась 5, у Скотта -9, у Ирвина -13 суток, в то время как у космонавтов предыдущих кораблей - не более 50 час. Это объясняется, по-видимому, очень насыщенным графиком работы экипажа «Аполлона XV» и потерей калия.
Apollo-15. 26 июля 1971 г. в 13 ч 34 мин по Гринвичу стартовала ракета-носитель Saturn V и корабль Apollo-15 с экипажем: Дэвид Скотт (командир корабля), Альфред Уорден (пилот командного отсека) и Джим Ирвин (пилот лунного корабля).
1. Три выхода из лунного корабля на поверхность Луны для проведения исследований Луны; 2 выхода продолжительностью по 7 ч и один 6 ч.
2. Испытание лунохода и поездка на нем на расстояние до 8 км от лунного корабля.
3. Испытание новых скафандров и системы жизнеобеспечения, увеличивающей продолжительность пребывания на Луне.
4. Испытание модифицированного лунного корабля, позволяющего увеличить в 2 раза пребывание астронавтов на Луне по сравнению с предыдущей конструкцией.
5. Старт ракеты-носителя Saturn V с самой тяжелой полетной нагрузкой из всех поднятых ракетой равной - 48,705 т.
6. Детальное картографирование поверхности Луны из командного отсека 3-камерной фотосистемой с лазерным альтиметром.
7. Вывод на орбиту 88/120 км, ИСЛ, который будет посылать на Землю в течение года информацию о характеристиках окололунного пространства.
8. Выход астронавта в открытое космическое пространство при возвращении основного блока к Земле и демонтаж фильмов картографирования Луны.
Главная задача полета Apollo-15 - исследование горного массива Apennine.
Расчетное место посадки лунного корабля Apollo-15 26°04'54" с. ш., 3°39'30" в. д. называется Handley-Apennine находится в 743 км севернее лунного экватора вблизи самого высокого на видимой стороне Луны горного массива Apennine, пики которого поднимаются на высоту 3,7 км.
Скотт и Ирвин доедут на луноходе до подножия Apennine, соберут образцы горных пород и почвы, которые, по-видимому, содержат смесь лунной коры, существовавшей до образования гор, вероятно, происшедших от удара метеорита, а также образцы горных пород, выброшенные из глубин на поверхность Луны при ударе метеорита, образовавшего огромный бассейн Imbrium.
Общая продолжительность полета по программе 295 ч 12 мин.
Луноход. В отсеке № 1 посадочной ступени лунного корабля Apollo-15 в сложенном виде упакован луноход (рис. 44.1). Вес его на Земле 218 кг, он рассчитан на полезную нагрузку 485 кг. Длина лунохода 3,05 м, ширина рамы 1,85 м, база 2,3 м. Максимальная скорость лунохода 16 км/ч. Ободы колес шириной 23 см сплетены из оцинкованной рояльной проволоки диаметром 0,84 мм; к ободам прикреплены титановые пластинки, улучшающие сцепление с грунтом и защищающие от износа проволочный обод. Колеса снабжены амортизаторами, рассчитанными на преодоление препятствий высотой 25 см при скорости 8-12 км/ч.
Все 4 колеса-ведущие; в ступице каждого колеса смонтирован электродвигатель сериесного типа постоянного тока мощностью 0,25 л. с. и механизм - редуктор с передаточным отношением 80 : 1. При выходе электродвигателя из строя каждое колесо может быть переведено на свободный ход. Помимо электродвигателей в ступицах колес на луноходе установлены передний и задний электродвигатели для независимого управления поворотом передних и задних колес; эти электродвигатели мощностью 0,1 л. с. снабжены редукторами с передаточным отношением 257:1. Луноход имеет 2 серебряно-цинковых аккумулятора емкостью по 120 а.ч и напряжением 366 в, обеспечивающих максимальную дальность пробега по Луне 92 км.
Управление луноходом осуществляется Т-образной рукояткой, установленной между сиденьями астронавтов. Повороты рукоятки управляют движением лунохода по курсу. Отклонение второй рукоятки «вперед»-увеличивает, «назад»-уменьшает скорость хода.
Луноход оснащен телевизионной камерой, кинокамерой, антеннами для связи с Землей, навигационной системой, указывающей скорость, курс, дальность до лунного корабля, пройденное расстояние.
Луноход изготовлен фирмой Boeing. Затраты на изготовление семи экспериментальных и трех летных образцов лунохода составляют 38 млн. долл., вдвое больше первоначально намеченной суммы.
Новые скафандры. Для экипажа корабля Apollo-15 фирма International Latex Corp. (США) изготовила новые скафандры марки А72-В (рис. 44.2). Этот скафандр обладает большей подвижностью рук и ног, а также в области шеи, плечевого пояса и талии; он более комфортабелен и его можно быстрее надеть (за 15-20 мин). Скафандр состоит из двух оболочек гермокостюма и наружной оболочки. Гермокостюм в области шеи, талии, на сгибах рук и ног выполнен в виде витков-спиралей, тросовые ограничители поперек груди и спины сохраняют при наддуве гермокостюма его форму и облегчают движения астронавта. Перед выходом на поверхность Луны сверху гермокостюма одевается белая противометеорная и теплозащитная многослойная тканевая оболочка.
 |  |
 |  |
Изменения, внесенные в конструкцию лунного корабля, установка дополнительного пятого аккумулятора, увеличение oбъема топливных баков и запаса топлива, подвеска лунохода привели к увеличению веса на 1120 кг.
Увеличение веса основного блока составляет 1200 кг, складывается из дополнительного научного оборудования - 444 кг, увеличение веса конструкции, энергоустановки и управления 756 кг.
| Суммарный вес лунного корабля | 16 400 кг |
| Вес основного блока корабля | 30 400 кг |
| Общий вес корабля Apollo-15 | 48 500 кг |
| превышает на 2300 кг вес предшествующих кораблей. | |
Общие затраты на изготовление космической системы научного оборудования и обеспечения полета корабля Apollo-15 составили 445 млн. долл.
| Ракета-носитель Saturn V | 185 млн. |
| Основной блок корабля Apollo | 65 млн. |
| Лунный корабль | 50 млн. |
| Приборы и оборудование для картографирования и зондирования Луны с окололунной орбиты | 17 млн. |
| Приборы и оборудование для исследования на поверхности Луны | 25 млн. |
| Луноход | 8 млн. |
| Обеспечение полета Apollo-15 | 95 млн. долл. |
Расчетная программа основных этапов полета Apollo-15 приведена в табл. 27
| Время от старта ч:мин:сек | Дата | |
| Старт, Т0 (13 ч. 34 мин. по Гринвичу) | 00:00 00 | 26 июля |
| Выход на орбиту ожидания | Т0+00:12 00 | |
| Выход на траекторию полета к Луне | Т0+02:50 00 | |
| Выход на эллиптическую орбиту ИСЛ | Т0+78:31:00 | 29 июля |
| Переход на орбиту снижения к Луне | T0 +82:40:00 | |
| Отделение лунного корабля | T0 +100:14:00 | 30 июля |
| Посадка на Луну | T0 +104:42:00 | |
| Выход 1 на поверхность Луны | T0+119:50:00 | 31 июля |
| Выход 2 на поверхность Луны | Т0+141:10:00 | 1 августа |
| Выход 3 на поверхность Луны | T0 +161:50:00 | 2 августа |
| Взлет с Луны | Т0+171:38:00 | |
| Стыковка на орбите ИСЛ | Т0+173:30:00 | |
| Выход на траекторию возвращения к Земле | Т0+223:44:00 | 4 августа |
| Выход в открытое космическое пространство | Т0+242:00:00 | 5 августа |
| Посадка в Тихом океане (26° с. ш., 158° з. д.) | Т0+295:12:00 | 7 августа |
Старт ракеты-носителя Saturn V с кораблем Apollo-15 произведен почти точно по расписанию с задержкой на 187 м сек. Центральный ЖРД F-1 ступени S-IC проработал 2 мин 15,7 сек, на 0,2 сек меньше запланированного времени. Четыре наружных ЖРД проработали 2 мин 38,8 сек. Центральный ЖРД J-2 второй ступени ракеты проработал номинальное время 4 мин 57,6 сек. Четыре наружных ЖРД проработали 6 мин 26,6 сек, меньше расчетного времени на 1,6 сек. ЖРД третьей ступени S-IVB проработал 2 мин 24,9 сек вместо расчетного времени 2 мин 28,5 сек.
Корабль Apollo-15 вышел на эллиптическую орбиту ожидания 170/173 км. После выхода на траекторию полета к Луне и отделения корабля Apollo-15 от третьей ступени ракеты-носителя были включены ЖРД реактивной системы управления и обеспечили его уход от ступени S-IVB. В момент времени T0+5 ч 45 мин ( T0-время старта) по команде с Земли третья ступень ракеты произвела маневр, направляющий траекторию к столкновению с Луной. Удар при падении ступени на Луну, эквивалентен взрыву 11 т тротила. Сейсмические колебания регистрируются в Океане Бурь и в районе кратера Фра Мауро сейсмометрами установленными астронавтами кораблей Apollo-12 и Apollo-14.
После отделения корабля Apollo от ступени S-IVB индикатор на пульте управления астронавтов показывал, что реле, управляющее приводами открытия и закрытия топливных клапанов группы «А» ЖРД служебного отсека, находится в положении запуска двигателя, что указывало на короткое замыкание в цепи, так как система была выключена. На Земле были приняты срочные меры к выяснению причин короткого замыкания. Астронавт Гордон, летавший на корабле Apollo-12, промоделировал создавшуюся ситуацию на имитаторе. Специалисты фирмы North American Rockwell на заводе в Дауне, где изготовляются основные блоки корабля Apollo, произвели исследования на одном из образцов основного блока.
В нормальных условиях включение ЖРД служебного отсека производится по команде цифрового автопилота двумя дублирующими группами «А» и «Б», реле и топливных клапанов. В аварийных условиях достаточно, чтобы сработала одна группа «А» или «Б». При этом тяга ЖРД будет меньше и для сообщения кораблю того же импульса двигатель должен проработать дольше. Однако по утвержденной инструкции лунный корабль не должен отделяться от основного блока с целью посадки на Луну в случае отказа одной из систем запуска ЖРД служебного отсека, так как уменьшается надежность.
В этом случае корабль Apollo для проведения научных исследований выводится на орбиту ИСЛ. Двигательная установка посадочной ступени лунного корабля используется как резервная и выведет корабль на траекторию возвращения к Земле, если полностью откажет ЖРД служебного отсека.
Если из-за короткого замыкания в реле группы «А» топливные клапаны действительно находятся в открытом состоянии, то при управлении маневром с помощью цифрового автопилота ЖРД включится несколько раньше и импульс будет больше расчетного. Чтобы предотвратить нерасчетный импульс, было решено включать ЖРД вручную, Процедура включения была отработана на Земле и передана соответствующая инструкция экипажу корабля Apollo-15.
В момент времени T0+28 ч 40 мин на расстояния 200 000 км от Земли была произведена коррекция траектории. ЖРД, включенный вручную, сработал нормально. Это показало, что в группе «А» клапаны и переключатели, связанные-с ними непосредственно, работают нормально, а неполадка возникла в реле, связанном с индикатором на пульте управления. Тем не менее при всех последующих включениях ЖРД служебного отсека решили использовать только клапана группы «В», управляемые цифровым автопилотом.
Исключение решено было сделать только в двух случаях, когда требуется большой импульс: при переходе с траектории полета к Луне на селеноцентрическую орбиту и при переходе с этой орбиты на траекторию возвращения к Земле.
В этих случаях должны были включаться клапаны обеих групп «А» и «В», причем группа «В» управляется цифровым автопилотом, а группа «А» вручную, а выключаться эта группа должна несколько раньше, чтобы цифровой автопилот мог обеспечить заданный импульс, рассчитывая момент выключения группы «В».
Коррекция траектории в T0 +28 ч 40 мин выполненная экипажем вручную включавшим ЖРД служебного отсека точно на 0,7 сек, обеспечила прирощение скорости корабля на 1,5 м/сек и была достигнута требуемая точность в пределах 0,15 м/сек. Центр управления полетом сообщил астронавтам, что маневр ими произведен вручную великолепно.
В T0+33 ч 50 мин, когда корабль Apollo-15 находился на расстоянии ~ 240 000 км от Земли, астронавты Скотт и Ирвин перешли в лунный корабль для проверки бортовых систем и радиооборудования. Бортовые системы работали исправно, только разбилась стеклянная крышка на индикаторе. высоты полета над Луной.
Внутренняя крышка осталась целой и прибором можно было пользоваться. С помощью клейкой ткани астронавты собрали разлетевшиеся по лунной кабине осколки стеклянной крышки.
В T0 +36 ч 00 мин астронавты вернулись в командный отсек. Во время перехода внезапно погасло вспомогательное освещение из-за случайного выключения тумблера.
В T0 +50 ч 00 мин астронавты начали эксперимент по наблюдению «вспышек», надев предварительно очки с нанесенными на стекла двумя слоями ядерных фотоэмульсий. Каждую наблюдаемую вспышку они регистрировали вслух, записывая на магнитофонную ленту ее направление. Позднее ученые, сравнивая след, оставленный вспышкой в слоях эмульсии, определят энергию и направление частиц. Таким образом можно будет сопоставить эти вспышки с излучением Черенкова от частиц, движущихся со скоростью, близкой к скорости света. Эксперимент продолжался 1 ч. Уорден зарегистрировал 24 вспышки, Ирвин-11, Скотт-19. Большинство вспышек имело характер светящихся точек и лишь немногие-характер световых полос.
В T0 +57 ч 02 мин Ирвин и Скотт совершили второй переход в лунный корабль для окончательной проверки бортовых систем. Скотт доложил на Землю, что в лунном корабле начался «небольшой потоп» из-за образовавшейся течи питьевой воды, находящейся в бачке под давлением. Гайка на трубопроводе, пропускавшая воду, была подтянута и через 10 мин после обнаружения течь была ликвидирована.
В То +73 ч 30 мин была произведена последняя коррекция траектории полета к Луне. ЖРД служебного отсека был включен на 0,81 сек. При этом использовались клапаны группы «В». В результате коррекции корабль перешел на траекторию, которая обеспечивала прохождение на расстоянии 100 км от поверхности Луны.
В T0 +74 ч 01 мин астронавты сбросили со служебного отсека панель (вес 77 кг, размеры 1,5x3 м), которая закрывала отделение с приборами и фотокамерами для картографирования и зондирования Луны с селеноцентрической орбиты.
В T0+78 ч 32 мин был включен ЖРД служебного отсека для перевода корабля Apollo-15 на начальную эллиптическую орбиту ИСЛ. При включении ЖРД использовались как клапаны группы «В», которые включались по команде цифрового автопилота, так и клапаны группы «А», которые включались астронавтами вручную по специально разработанной процедуре, позволяющей «обойти» реле с коротким замыканием на пульте управления. Эта процедура оказалась эффективной, хотя и требовала от астронавтов очень точного соблюдения включения и выключения клапанов группы «А».
Неточное выключение и небольшое увеличение импульса могло привести к падению корабля Apollo-15 на Луну.
Включение ЖРД служебного отсека, производилось астронавтами за диском Луны.
В T0+78 ч 48 мин на Земле приняли сигналы, которые первоначально считали как появление корабля Apollo-15 из-за лунного диска. Прием сигналов в этот момент означал, что двигатель корабля включился, но проработал очень мало, и от посадки на Луну придется отказаться.
В Центре управления возникла очень напряженная обстановка. Однако вскоре было установлено, что эти сигналы были приняты от третьей ступени S-IVB ракеты-носителя, которая приближалась к поверхности Луны и упала на Луну в T0 +79 ч 25 мин на сравнительно большом расстоянии от расчетной точки падения.
Сейсмометр в районе кратера Фра Мауро зарегистрировал сейсмические колебания через 39 сек после падения S-IVB, а сейсмометр в районе Океана Бурь-через 41 сек. По расчетам этот эксперимент позволил прозондировать Луну на глубину 50-100 км. Характер колебаний был таким же, как и в прежних экспериментах. ВЧ-колебания быстро достигали максимальной интенсивности и быстро затухали. НЧ-колебания медленно достигали максимальной интенсивности и продолжались несколько часов. Характер колебаний подтверждает гетерогенную структуру Луны.
Корабль Apollo-15 вышел на начальную эллиптическую орбиту ИСЛ 108/310 км, с наклоном плоскости орбиты к экватору больше, чем в предыдущих полетах Apollo, поэтому астронавты могли наблюдать значительно большую часть поверхности Луны.
В T0+82 ч 40 мин с разрешения Центра управления астронавты произвели коррекцию орбиты ИСЛ. ЖРД служебного отсека проработал 24 сек (расчетная продолжительность 24,5 сек). Маневр коррекции орбиты производился цифровым автопилотом, который для включения и выключения ЖРД управлял клапанами только группы «В». В результате коррекции корабль перешел на эллиптическую орбиту 17/108 км. В периселении корабль проходил на высоте 13км над вершинами лунных гор. Наблюдая с близкого расстояния район посадки, астронавты сообщили, что расчетное место посадки гладкое, на нем нет больших камней. Выбранные ориентиры, в частности кратер с условным названием Индекс на краю Моря Ясности, очень легко различимы.
В T0+95 ч 57 мин на десятом витке была произведена коррекция орбиты ИСЛ, так как вследствие влияния масконов орбита понизилась до 14 км в переселении и к моменту посадки могла снизиться до 9 км. В результате коррекции высота переселения увеличилась до 17 км.
В T0 +97 ч 50 мин Ирвин, а затем Скотт перешли в лунный корабль и начали подготовку к расстыковке.
В T0 +100 ч 14 мин на 12 витке по орбите ИСЛ, когда корабль находился за диском Луны, астронавты начали расстыковку. После восстановления связи с Землей Скотт доложил, что расстыковка не удалась.
Произведенный на Земле анализ телеметрической информации показал, что к стыковочному механизму не поступает сигнал на отведение защелок, по-видимому, из-за плохого контакта в штекере электросистемы. Астронавт Уорден открыл люк и пролез в туннель, там он обнаружил неплотно воткнутый штекер, укрепил его, и при повторной попытке расстыковка произошла с опозданием на 25 мин. Эта задержка не повлияла на график посадки на Луну.
В T0 +101 ч 41 мин Уорден перевел основной блок на орбиту 101,3/120,6 км.
Пилотирование при посадке лунного корабля Apollo-15 производилось так же, как и в предыдущих полетах на Луну. Отличие состояло в том, что лунный корабль Apollo-15 садился по более крутой траектории (26° вместо 16°) и вертикальная скорость его была больше (1,5 м/сек вместо 0,9), чтобы сократить время и расход топлива, запас которого в этом полете был особенно ограничен.
В T0+104 ч 29 мин в периселении орбиты над восточной частью Моря Ясности, примерно в 370 км от расчетного места посадки, когда корабль находился на высоте 15 км и скорость полета равнялась 1650 м/сек, был включен для торможения ЖРД посадочной ступени.
Через 9 мин 24 сек лунный корабль прошел первый контрольный коридор на высоте 2,1 км при скорости полета 360 км/ч; через 1 мин 18 сек корабль прошел второй контрольный коридор на высоте 210 м при скорости 76 км/ч. С высоты 60 м началось вертикальное снижение на лунную поверхность со скоростью 1,5 м/сек. Когда лунный корабль находился на высоте 45 м с поверхности Луны поднялось облако лунной пыли, которое достигло высоты 30 м.
После снижения до 17 м корабль вошел в густое облако пыли, закрывшее весь горизонт, и в дальнейшем посадка осуществлялась вслепую по приборам. Корабль прилунился в T0 +104 ч 42 мин 30 сек, на 1/2 мин позже расчетного времени, с вертикальной скоростью не более 0,4 м/сек,
Лунный корабль Apollo-15 прилунился примерно в 450 м к северо-востоку от расчетной точки посадки. Однако было высказано предположение, что астронавты спутали ориентиры и приняли кратер Last за Index (название их неофициальное) рис. 44.3 и 44.4
Лунный корабль встал на грунт с наклоном 10°, это осложнило перемещение астронавтов в кабине, подготовку и одевание скафандров, и задержало эксперимент по фотографированию района посадки.
Скотт открыл верхний люк лунного корабля в T0+106 ч. 43 мин. Местность вокруг была ровной и крупных камней не было. Скотт хорошо видел горы Apennine высотой до 4,6 км на расстоянии от места посадки примерно 3 км. Горы имеют мягкое очертание и округленные вершины. Ученые считают, что это древние горы, подвергшиеся процессу эрозии, механизм которого пока не ясен.
Скотт сфотографировал круговую панораму и в T0+107 ч 10 мин закрыл люк лунного корабля.
Во время отдыха астронавтов по телеметрической информации на Земле обнаружили падение давления в кислороднoм баке на посадочной ступени со 190 до 183 кг/см2. Утечка кислорода происходила через незакрытый клапан патрубки сброса мочи за борт. Из общего количества кислорода 43 кг на посадочной ступени вследствие утечки было потеряно 4 кг. Астронавтов разбудили на 1 ч раньше расчетного времени, чтобы они закрыли клапан.
Первый выход на поверхность Луны начался в T0 + 119 ч 35 мин. Скотт, спустившись на грунт увидел, что задняя нога шасси лунного корабля попала в яму глубиной 0,6 м и корабль наклонился на 9-10°. Толщина слоя пыли в месте посадки составляла 20-30 см. Скотт перенес телевизионную камеру на 20 м от лунного корабля, Ирвин собрал аварийный комплект образцов лунного грунта и астронавты приступили к развертыванию в рабочее положение лунохода. В лунных условиях эта операция оказалась более трудной, чем на Земле, потребовала больше времени и была завершена в T0+120 ч 30 мин. Ходовые испытания лунохода показали, что система поворота передних колес не работает.
Система поворота задних колес обеспечивала управление луноходом, но радиус разворота увеличился с 3 до 6 м. Ходовые испытания лунохода продолжались 27 мин и астронавты отставали от графика на 1/2 ч, поэтому им предложили при поездке на луноходе не делать остановки у кратера Elbow на излучине борозды Handley Rille.
Поездка на луноходе началась в T0 +121 ч 45 мин. Луноход хорошо управлялся только с помощью задних колес, был устойчив в путевом отношении, легко объезжал кратеры и шел со скоростью 9-10 км/ч, но очень плохо демпфировался и несмотря на ровный грунт астронавты испытывали сильную тряску. У кратера Elbow они сделали остановку, так как, двигаясь с большой скоростью, уже наверстали 20 из 30 мин.
Затем продолжили поездку на запад от места посадки к борозде Handley Rille и достигли ее края в T0 +121 ч 57 мин (рис. 44.5 а и б). Они сошли с лунохода, произвели сбор образцов и фотографирование. Дно борозды оказалось плоским, а не V-образным, глубиной 360 м с большим количеством камней. Вдоль края борозды они поехали на юг и в T0 +122 ч 11 мин достигли подножия горы Handley Delta высотой 3,6 км, входящей в горную цепь Apennine. Произведя сбор образцов и фотографирование, они отправились к кратеру St. George (название неофициальное), отстоящему от места посадки на 4,1 км. Там они произвели фотографирование, сбор образцов с поверхности и взяли колонку грунта пробоотборником, заметив, что он легко входит в грунт. В связи с перерасходом кислорода Центр управления полетом предложил астронавтам возвращаться к лунному кораблю без ранее запланированных остановок.
Возвращаясь от кратера St. George, астронавты ориентировались по гирокомпасу и в некоторых местах по следам лунохода.
По возвращении к лунному кораблю астронавты в 100 м к западу от места посадки разместили комплект научных приборов. При сверлении скважины глубиной 3 м для установки датчика теплового потока электробур легко прошел 2 м, но дальше порода оказалась очень твердой. Возможно, что бур достиг скального основания. Вторую скважину пройти на глубину 3 м они не успели, так как получили приказ возвращаться в кабину на 1/2 ч раньше намеченного срока из-за перерасхода кислорода. Люк лунного корабля был закрыт в Т0 +128 ч 09 мин. Первый выход на поверхность Луны продолжался 6 ч 34 мин 14 сек.
После снятия скафандров астронавты обнаружили, что микробиологический фильтр на бачке питьевой воды дал течь и на пол вытекло 10 л воды. Фильтр сняли, отверстие загерметизировали. Специалисты на Земле заявили, что необходимости в фильтре нет, так как никаких микроорганизмов на Луне не обнаружено.
После отдыха, продолжавшегося 7 ч астронавтов разбудили в T0 +137 ч 56 мин.
Второй выход на поверхность Луны задержался на 1 ч в связи с возникновением неполадок в ранцевой системе жизнеобеспечения Ирвина. В бачке с водой был обнаружен воздух, который проник туда при перезарядке бачка после первого выхода. Потребовалось некоторое время для удаления воздуха. Штырь антенны на ранце Ирвина сломался, отремонтировать его не удалось. У Скотта отказал датчик пульса. Центр управления предложил Ирвину держать связь с Землей через ретранслятор на луноходе, а Скотту тщательно следить за своим состоянием.
Кабина была разгерметизирована в T0 +142 ч 14 мин. Вторая поездка на луноходе началась в T0 +143 ч 26 мин. Согласно программе маршрут пролегал на юг мимо группы кратеров South Cluster к подножию горы Handley Delta. Первая остановка планировалась у кратера Duna, входящего в группу South Cluster. Пройдя группу South Cluster, астронавты должны были, повернув на восток, достигнуть кратера Front, находящегося на расстоянии примерно 8 км от места посадки, а затем вернуться к лунному кораблю.
В T0 +143 ч 54 мин астронавты достигли кратера Duna. После сбора образцов, фотографирования и телепередачи, двинулись дальше на юг. На пути встречались большие камни, их приходилось объезжать. К удивлению астронавтов во время второй поездки начало работать и рулевое управление передней пары колес лунохода. Достигнув подножия горы Hendley Delta, камни кончились и астронавты повернули на восток и поехали по долине и направлении кратера Front. У кратера Kreschet сделали краткую остановку, во время которой пили из специального контейнера размещенного у горловины шлема и сосали съедобную палочку, размещенную под шлемом. Они остановились на склоне крутизной 10°, и не заметили, как въехали на склон. Со склона был виден лунный корабль, который находился на расстоянии нескольких километров. На склоне трудно было удержать равновесие. При фотографировании Скотт упал. Накануне при первом выходе дважды падал Ирвин. Однако мало вероятно, что при падении астронавты могут повредить герметичность новых скафандров. Ноги астронавтов были в липкой черной пыли. Собираемые образцы покрыты толстым слоем пыли.
Астронавты произвели съемку горы Handley Delta, ее высота более 4 км. Ирвин сказал, что Handley Delta показалась ему самой высокой из гор, какие он когда-либо видел.
Луноход почти не буксовал в глубоком слое пыли, легко поднимался на склоны крутизной до 20° и прочно удерживался на крутых склонах во время стоянок. Астронавты отключили систему управления задних колес, чтобы уменьшить чувствительность лунохода к управлению.
Кратера Spur, находящегося на расстоянии 5,7 км от лунного корабля и в 2/3 пути к кратеру Front и примерно на 0,5 км выше места посадки, астронавты достигли в T0+ 145 ч 26 мин. Taм они обнаружили ряд интересных образцов лунных пород и по согласованию с Центром управления решили дальше не ехать. У кратера Spur некоторые камни имели белый цвет, некоторые коричневый и зеленый. Они нашли блестящий кристаллический образец, который определили как минерал, считающийся древнейшим на Луне, его возраст, как полагают составляет 4,5 млрд. лет.
В T0 +146 ч 46 мин астронавты от кратера Spur двинулись в обратный путь к лунному кораблю, двигаясь со скоростью до 12 км/ч. Сейсмометр, установленный в месте посадки, зарегистрировал толчки, создаваемые луноходом. Лунного корабля они достигли в T0 +147 ч 26 мин и двинулись на запад к месту установки научных приборов, где им предстояло закончить бурение второй скважины на глубину 3 м. В скважину был опущен датчик измерения теплового потока. Была пробурена скважина глубиной 2,4 м для взятия колонки грунта. Не закончив работу астронавты вернулись в лунный корабль. Кабина была загерметизирована в T0+ 149 ч 27 мин. Продолжительность второго выхода составила 7 ч 13 мин. На луноходе астронавты проехали расстояние 12,7 км.
Третий выход на поверхность Луны начался в T0+ 163 ч 18 мин. По программе выхода астронавты должны были отправиться на луноходе на северо-запад к борозде Handley Rille, закончив исследование, проехать вдоль края борозды и направиться к кратерам North Complex. Общая протяженность маршрута 8 км, общая продолжительность выхода 5ч.
В начале астронавты подъехали к месту, где во время второго выхода у них застрял электробур при бурении скважины на 2,4 м для взятия пробы грунта, и бур вытащить не успели. В течение долгого времени астронавты пытались вытащить бур. Они вспотели несмотря на то, что система теплоотвода в скафандрах была установлена на режим максимального расхода охладителя. В конце концов им удалось вытащить бур из грунта, но возникли трудности с разъемом трубки длиной 2,4 м. С начала третьего выхода прошло 1 ч 15 мин и Центр управления полетом предложил прекратить разработку бура и отправиться на луноходе к борозде Handley Rille. Северо-западный путь к борозде Handley Rille был усеян большими камнями, которые приходилось объезжать. Достигнув края борозды, астронавты сошли с лунохода, начали сбор образцов и фотографирование. Склон борозды до глубины 12 м оказался очень пологим, а затем круто обрывался. На склоне борозды было много камней, а на противоположной стороне четко были видны 3 слоя. По мнению некоторых ученых, это указывает на то, что борозда была промыта потоком лавы. Во время фотографирования Скотт дважды падал, один раз покатился по склону и выронил камеру.
У астронавтов уже не оставалось времени на поездку к кратерам North Complex. Они возвратились к лунному кораблю, где им удалось, наконец, разъединить трубку на секции.
В T0 +167 ч 49 мин луноход был установлен так, чтобы его телекамера могла передать процесс старта взлетной ступени с Луны. Астронавты вернулись в лунный корабль и загерметизировали кабину в T0 +168 ч 03 мин.
Выход третий продолжался 4 ч 45 мин.
Астронавт Уорден производил съемку и зондирование Луны с селеноцентрической орбиты пока лунный корабль оставался на поверхности Луны. Первые результаты, полученные с помощью рентгеновского спектрометра, показали, что на обратной стороне Луны процентное содержание алюминия выше, чем на видимой стороне. Уорден часто проводил физические упражнения с помощью пружинного механизма, так как ему предстояло пробыть в невесомости 12 сут. При полете Apollo-14 состояние невесомости особенно сильно отразилось на астронавте Руса, который не выходил на Луну и пробыл в невесомости 9 сут. Он потерял в весе ~4 кг, в то время как вес астронавтов Шепарда и Митчела, выходивших на Луну, практически не изменился.
Уорден с орбиты из командного отсека обнаружил на поверхности Луны конусообразные холмы пепла в юго-восточной части Моря Ясности и на площади ~100 км2 в районе кратера Литтров в юго-восточной части Моря Спокойствия. Их наличие свидетельствует о сравнительно недавней в геологическом отношении вулканической активности, поскольку холмы еще не успели разрушиться под влиянием метеоритной эрозии.
Взлетная ступень лунного корабля Apollo-15 стартовала с поверхности Луны 2 августа в T0 +171 ч 37 мин. Через 7 мин 15 сек после старта она вышла на селеноцентрическую орбиту. В T0 +171 ч 54 мин астронавты из взлетной ступени засекли основной блок, который находился на селеноцентрической орбите 99/119 км. Астронавты провели 2 коррекции орбиты взлетной ступени и в T0+173 ч 36 мин осуществили стыковку с основным блоком. Стыковка происходила на 51 витке основного блока по селеноцентрической орбите.
Отделение взлетной ступени, назначенное по плану в T0 +177 ч 21 мин, было отложено, так как после стравливания кислорода из переходного туннеля, обнаружилось что он вновь наполнен кислородом и давление его составляет 0,21 кг/см2. Это означало что в туннель кислород перетекает из взлетной ступени или из командного отсека.
Астронавты открыли оба люка проверили клапаны, протерли герметизацию, закрыли люки и снова стравили кислород из туннеля. Никакого натекания в туннель кислорода больше обнаружено не было. Для предотвращения гибели астронавтов от взрывной декомпрессии по утвержденной инструкции для полета корабля Apollo-15 астронавтам полагалось перед отделением взлетной кабины надеть скафандры. В предыдущих полетах кораблей Apollo этого не требовалось.
Отделение взлетной ступени было произведено в T0 + 179 ч 30 мин. В T0 +181 ч 04 мим был включен ЖРД взлетной ступени, он обеспечил торможение скорости на 150 м/сек. Взлетная ступень упала на Луну в T0 +181 ч 30 мин. Сейсмические колебания, вызванные падением, были зарегистрированы тремя сейсмометрами: в районе Океана Бурь, в районе кратера Фра Мауро и в районе Handley Apennine.
5 августа Уордену предстояло выйти в открытый космос, поэтому астронавты приступили к тщательной проверке скафандров. Все скафандры были соединены в единую систему. Первая проверка показала негерметичное соединение одной из перчаток. Второе испытание также показало негерметичность, по-видимому, из-за того, что в одно из соединений попала лунная пыль. И только на третьей проверке герметичность была достигнута.
В T0+220 ч 26 мин перед запуском автоматического спутника была проведена коррекция орбиты корабля Apollo-15. После коррекции корабль вышел на орбиту 110/140 км. Автоматический спутник весом 35 кг был выброшен с корабля пружинным толкателем, сообщившим ему приращение скорости 1,2 м/сек. Спутник застабилизирован вращением. На спутнике установлены магнитометр, детектор космического излучения и приемо-передаточная радиостанция. По изменению орбиты спутника будут уточняться аномалии гравитационного поля Луны.
В T0+223 ч 49 мин 5 августа на 74 витке по селеноцентрической орбите, когда корабль находился за Луной, был включен ЖРД служебного отсека, он проработал 142 сек и обеспечил переход на траекторию возвращения к Земле.
В T0+238 ч 15 мин корабль Apollo-15 вышел из сферы действия гравитационного поля Луны.
В T0+242 ч 04 мин 5 августа, когда корабль находился на расстоянии примерно 300 000 км от Земли, астронавты разгерметизировали командный отсек. Уорден вышел из командного отсека в открытое космическое пространство, держась за перила основного блока, преодолел расстояние 5,5 м, отделяющее люк командного отсека от места расположения приборов в служебном отсеке, снял касету весом 33 кг и перенес ее в командный отсек; во втором выходе он снял вторую касету весом 10 кг. Эти касеты содержат более 5000 кадров фотографий ~20% поверхности Луны.
В T0+291 ч 57 мин была произведена единственная коррекция траектории возвращения к Земле, которая потребовала приращения скорости 1,5 м/сек. Коррекция осуществлялась ЖРД реактивной системы управления, которые проработали 21 сек.
В T0 +294 ч 46 мин командный отсек отделился от служебного отсека и в T0 +294 ч 58 мин он вошел в атмосферу на высоте 120 км.
На высоте 7 км по сигналу барометрического датчика был сброшен передний теплозащитный экран командного отсека. Через 1,7 сек мартирки выбросили 2 тормозных стабилизирующих парашюта диаметром 4,9 м. Эти парашюты снизили скорость со 135 до 80 м/сек. На высоте ~3 км тормозные парашюты отделились и были выброшены 3 вытяжных парашюта диаметром 2,2 м, которые вытянули 3 главных парашюта диаметром 26 м. Все парашюты раскрылись, но один внезапно опал. Опавший парашют мог запутаться в стропах остальных двух парашютов и привести к катастрофе. Но счастью этого не произошло.
В T0 +295 ч 11 мин 42 сек 7 августа командный отсек корабля Apollo-15 совершил посадку в Тихом океане в 10 км авианосца «Окинава», примерно в 530 км к северу от острова Оаху (Гавайские о-ва).
Apollo-15 доставил, на Землю 77 кг различных лунных образцов.
