программа пилотируемых космических полетов НАСА, принятая в 1961 с целью осуществления первой пилотируемой высадки на Луну и завершенная в 1975. Президент Джон Ф. Кеннеди сформулировал эту задачу в своей речи 12 сентября 1961 года, и она была решена 20 июля 1969 в ходе миссии Аполлон-11 высадкой Нила Армстронга и Базза Олдрина. Также по программе Аполлон были совершены еще 5 успешных высадок астронавтов на Луну, последняя в 1972. Эти шесть полетов по программе Аполлон на данный момент единственные за всю историю человечества, когда люди высаживались на другом астрономическом объекте. Программа Аполлон и высадка на Луну часто упоминаются как одни из величайших достижений в истории человечества

Программа Аполлон была третьей программой пилотируемых космических полетов, принятой НАСА, космическим агентством США. В этой программе использовались космический корабль Аполлон и серия ракет-носителей Сатурн, которые были позднее использованы для программы Скайлэб и участвовали в советско-американской программе 'Союз' - 'Аполлон'. Эти более поздние программы рассматриваются, как часть полной программы Аполлон.

В ходе выполнения программы было две крупных аварии. Первая — пожар во время наземных испытаний на стартовом комплексе, в результате которого погибли 3 астронавта В. Гриссом, Э. Уайт и Р. Чаффи. Вторая произошла во время полета корабля Аполлон-13, в результате взрыва кислородного баллона и выхода из строя двух из трех батарей топливных элементов. Высадка на Луну была сорвана, астронавтам с риском для жизни удалось вернуться на Землю.

Программа внесла большой вклад в историю пилотируемой космонавтики. Она остается единственной космической программой, в ходе которой были осуществлены пилотируемые полеты за пределы низкой земной орбиты. Аполлон-8 был первым пилотируемым космическим кораблем, вышедшим на орбиту другого астрономического объекта, а Аполлон-17 — это последняя на сегодня пилотируемая высадка на Луну.

Предыстория

Программа Аполлон задумана в начале 1960 года, при администрации Эйзенхауэра, как продолжение американской космической программы Меркурий. Космический корабль Меркурий мог доставить лишь одного астронавта на низкую орбиту вокруг Земли. Новый корабль Аполлон был предназначен, чтобы вывести трех астронавтов на траекторию к Луне и, возможно, даже совершить посадку на ней. Программа была названа в честь Аполлона — греческого бога света и стрельбы из лука, менеджером НАСА Аврамом Силверстайном. Несмотря на то, что финансирование было значительно ниже необходимого из-за негативного отношения Эйзенхауэра к пилотируемой космонавтике, НАСА продолжало разработку программы. В ноябре 1960 года Джон Ф. Кеннеди был избран президентом, после кампании, в которой он пообещал американцам добиться превосходства над Советским Союзом в области исследования космоса и ракетостроения.

12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Гагарин стал первым человеком в космосе, что лишь укрепило опасения американцев в том, что США отстали от Советского Союза на технологическом уровне.

Космический корабль

Корабль Аполлон состоял из двух основных частей — командного и служебного отсеков, в которых команда проводила большую часть полета, и лунного модуля, предназначенного для посадки и взлета с Луны двух астронавтов.

Командный и служебный отсеки

Командный и служебный отсеки Аполлона на лунной орбите.

Командный отсек разработан компанией North American Rockwell и имеет форму конуса со сферическим основанием, диаметр основания 3920 мм, высота конуса 3430 мм, угол при вершине 60њ, номинальный вес 5500 кг.

Командный отсек является центром управления полетом. Все члены экипажа в течение полета находятся в командном отсеке, за исключением этапа высадки на Луну. Командный отсек, в котором экипаж возвращается на Землю — все, что остается от системы 'Сатурн-5' — 'Аполлон' после полета на Луну. Служебный отсек несет основную двигательную установку и системы обеспечения корабля 'Аполлон'.

Командный отсек имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран.

Лунный модуль

Лунный модуль Аполлона на поверхности Луны.

Лунный модуль корабля 'Аполлон' разработан компанией 'Grumman' и имеет две ступени: посадочную и взлетную. Посадочная ступень, оборудованная самостоятельной двигательной установкой и посадочными опорами, используется для спуска лунного корабля с орбиты Луны и мягкой посадки на лунную поверхность, а также служит стартовой площадкой для взлетной ступени. Взлетная ступень, с герметичной кабиной экипажа и собственной двигательной установкой, после завершения исследований стартует с поверхности Луны и на орбите стыкуется с командным отсеком. Разделение ступеней осуществляется при помощи пиротехнических устройств.

Ракеты-носители

Когда команда инженеров во главе с Вернером фон Брауном начала разрабатывать программу 'Аполлон', еще не было ясно, какая схема полета будет выбрана, и, соответственно, неизвестна масса полезного груза, который ракета-носитель должна будет вывести на траекторию к Луне. Полет к Луне, в котором один корабль садился на Луну, взлетал и возвращался на Землю, требовал от ракеты-носителя значительно большей грузоподъемности, чем были способны вывести в космос уже существовавшие ракеты. Первоначально планировалось создание ракеты-носителя Нова. Но вскоре было выбрало решение, при котором основной корабль остается на лунной орбите, а прилуняется и взлетает с Луны только отделяемый от основного корабля лунный модуль. Для выполнения этой задачи были созданы ракеты-носителей 'Сатурн IB' и 'Сатурн V'. Несмотря на то, что 'Сатурн V' имел значительно меньшую мощность, чем 'Нова'.

Сатурн V

Запуск Аполлона 11 ракетой 'Сатурн V' на Луну, 16 июля 1969.

Схема Сатурна V

Ракета-носитель 'Сатурн V' состояла из трех ступеней. На первой ступени, S-IC, были установлены пять кислородно-керосиновых двигателей F-1, общей тягой 33 400 кН. Первая ступень работала 2,5 минуты и разгоняла космический аппарат до скорости 2,68 ?_с. Вторая ступень, S-II, использовала пять кислородно-водородных двигателей J-2, общая тяга которых составляла 5115 кН. Вторая ступень работала приблизительно 6 минут, разгоняя космический аппарат до скорости 6,84 ?_с и выводя его на высоту 185 км На третьей ступени, S-IVB, был установлен один двигатель J-2 тягой 1000 кН. Третья ступень включалась дважды, после отделения второй ступени она работала 2,5 минуты и выводила корабль на орбиту Земли. После выхода на орбиту третья ступень включалась еще раз и за 6 минут выводила корабль на траекторию полета к Луне. Третья ступень выводилась на траекторию столкновения с Луной для исследования геологии Луны, при столкновении с Луной ступени за счет кинетической энергии ее движения происходил взрыв, влияние которого на Луну регистрировалось аппаратурой, оставленной предыдущими экипажами.

Ракета-носитель 'Сатурн V' была способна вывести на низкую околоземную орбиту полную массу около 145 т, а на траекторию к Луне — около 65 тонн. Всего было произведено 13 пусков ракеты, из них 9 к Луне.

Сатурн IB

Сатурн IB — двухступенчатая ракета-носитель, модернизированная версия ракеты-носителя Сатурн I. На первой ступени, SI-B, было установлено 8 кислородно-керосиновых двигателей H-1, общая тяга которых составляла 6,700 кН. Ступень работала 2,5 минуты и выключалась на высоте 68 километров. Вторая ступень Сатурна IB, S-IVB, третья ступень Сатурна V, работала около 7 минут и выводила полезную нагрузку на орбиту.

Сатурн IB выводила на низкую земную орбиту 15,3 тонн. Она использовалась в испытательных запусках по программе Аполлон и в программах Скайлэб и Союз - Аполлон.

Космические полеты по программе Аполлон

Беспилотные запуски

Пилотируемые полеты

Первая фотография, сделанная Нилом Армстронгом после его выхода на лунную поверхность.

Аполлон-7, стартовавший 11 октября 1968, был первым пилотируемым космическим кораблем по программе Аполлон. Это был одиннадцатидневный полет на орбите Земли, целью которого были комплексные испытания командного модуля и командно-измерительного комплекса.

Первоначально следующим пилотируемым полетом по программе Аполлон должна была быть максимально возможная на земной орбите имитация режимов работы и условий полета к Луне, а следующий запуск должен был провести аналогичные испытания на лунной орбите, совершив первый пилотируемый облет Луны. Но одновременно в СССР проходили испытания 'Зонда' двухместного пилотируемого космического корабля Союз 7К-Л1, который предполагалось использовать для пилотируемого облета Луны. Угроза того, что СССР обгонит США в пилотируемом облете Луны, заставила руководителей проекта переставить полеты, несмотря на то, что лунный модуль еще не был готов для испытаний.

21 декабря 1968 года был запущен Аполлон-8, и 24 декабря он вышел на орбиту Луны, совершив первый в истории человечества пилотируемый облет Луны.

3 марта 1969 года состоялся запуск Аполлона-9, в ходе этого полета была произведена имитация полета на Луну на земной орбите.

18 мая 1969 года отправлен в космос Аполлон-10, в этом полете была проведена 'генеральная репетиция' высадки на Луну. Программа полета корабля предусматривала все операции, которые предстояло осуществить при высадке, за исключением собственно прилунения, пребывания на Луне и старта с Луны. Некоторые специалисты НАСА после успешных полетов кораблей 'Аполлон-8' и 'Аполлон-9' рекомендовали использовать 'Аполлон-10' для первой высадки людей на Луну. Руководство НАСА сочло необходимым предварительно провести еще один испытательный полет.

Видеокамера, смонтированная на Аполлон-11, запечатлела первые шаги Нила Армстронга по Луне.

На фото астронавт Аполлона-11 Базз Олдрин приветствует американский флаг. Иллюзия ветра вызвана горизонтальным прутом, который вставлен для удержания верхнего края флага в развернутом состоянии.

16 июля 1969 года стартовал Аполлон-11. 20 июля в 20 часов 17 минут 42 секунды по Гринвичу лунный модуль прилунился в Море Спокойствия. Нил Армстронг спустился на поверхность Луны 21 июля 1969 года в 02 часа 56 минут 20 секунд по Гринвичу, совершив первую в истории человечества высадку на Луну. Ступив на поверхность Луны, он произнес:

В ходе экспедиции собрано 21,7 кг лунных пород. Астронавты вернулись на Землю 24 июля.

14 ноября 1969 года состоялся запуск Аполлона-12, и 19 ноября была осуществлена вторая высадка на Луну. Лунный модуль прилунился примерно в двухстах метрах от космического аппарата Сервейер-3, астронавты сфотографировали место посадки и демонтировали некоторые детали космического аппарата, которые затем привезли на Землю. Собрано 34,4 кг лунных пород. Астронавты вернулись на землю 24 ноября.

11 апреля 1970 года был запущен Аполлон-13. 14 апреля на расстоянии 330 000 километров от Земли произошел взрыв кислородного баллона и выход из строя двух из трех батарей топливных элементов, которые обеспечивали электроснабжение отсека экипажа командного модуля. Вследствие этого астронавты не могли использовать маршевый двигатель и системы жизнеобеспечения служебного модуля. В распоряжении астронавтов остался лишь неповрежденный лунный модуль. Используя его двигатель, траекторию удалось скорректировать так, чтобы после облета Луны корабль вернулся на Землю, благодаря чему астронавтам удалось спастись. Астронавты вернулись на землю 17 апреля.

31 января 1971 года стартовал Аполлон-14. 5 февраля 1971 лунный модуль совершил посадку. Астронавты вернулись на Землю 9 февраля 1971. В ходе полета была проведена значительно большая научная программа, чем в экспедициях Аполлон-11 и Аполлон-12. Собрано 42,9 кг лунных пород.

Экспедиция Аполлона-15. Лунный автомобиль.

26 июля 1971 года взлетел Аполлон-15. 30 июля Лунный модуль совершил посадку. В ходе этой экспедиции впервые использовался лунный автомобиль, который также применялся в полетах Аполлон-16 и Аполлон-17. Собрано 76,8 кг лунных пород. Астронавты вернулись на Землю 7 августа 1971.

16 апреля 1972 года был запущен Аполлон-16. 21 апреля лунный модуль совершил посадку. Собрано 94,7 кг лунных пород. Астронавты вернулись на Землю 27 апреля 1972.

7 декабря 1972 года — старт Аполлона-17. 11 декабря лунный модуль совершил посадку. Собрано 110,5 кг лунных пород. В ходе этой экспедиции произошла последняя на сегодня высадка на Луну. Астронавты вернулись на Землю 19 декабря 1972.

Стоимость программы

В марте 1966 НАСА заявило конгрессу, что стоимость тринадцатилетней программы Аполлон, в ходе которой будет выполнено шесть высадок на Луну между июлем 1969 и декабрем 1972, составит приблизительно 22,718 миллиардов долларов.

Согласно Стиву Гарберу, куратору сайта об истории НАСА, окончательная стоимость программы Аполлон была от 20 до 25,4 миллиардов долларов США 1969 года, или приблизительно 135 миллиардов в долларах 2005 года.

Отмененные полеты

Первоначально планировалось еще 3 лунные экспедиции — Аполлон-18, -19 и -20, однако НАСА сократило бюджет, чтобы перенаправить средства на развитие Спейс Шаттла. Оставшиеся неиспользованными ракеты-носители Сатурн V и космические корабли Аполлон решили применить для программ Скайлэб и Союз-Аполлон. Из трех Сатурнов V только один использовался для запуска станции Скайлэб, оставшиеся два стали экспонатами музеев. Корабль 'Аполлон', участвовавший в программе 'Союз-Аполлон', был запущен ракетой-носителем Сатурн-1Б.