'Аполлон-9' — пилотируемый космический корабль, совершивший первый испытательный полет в полной конфигурации, в ходе подготовки экспедиций на Луну.

Экипаж

• Командир — Джеймс Макдивитт
• Пилот командного модуля — Дэвид Скотт
• Пилот лунного модуля — Рассел Швейкарт

Общие сведения

• Корабль включал в себя командный модуль и лунный модуль.
• Начиная с этого полета по программе 'Аполлон', астронавты присваивали командному модулю и лунному модулю названия, которые служили позывными. Для командного модуля астронавты выбрали позывной 'Гамдроп', для лунного модуля — 'Спайдэр'.
• Масса корабля 36,5 т.
• Для запуска использовалась ракета 'Сатурн-5'.
• Цель полета — комплексные испытания корабля на геоцентрической орбите.

Задачи полета

Максимально возможная имитация режимов работы и условий полета, предусмотренных типовой программой для полета на Луну. Перестроение отсеков корабля. Расстыковка лунного и основного модулей. Автономный полет лунного модуля. Отделение взлетной ступени лунного модуля от посадочной ступени и стыковка взлетной ступени с командным модулем. Проведение эксперимента по переходу через открытый космос из лунного модуля в основной после стыковки с целью имитации аварийного возвращения астронавтов из лунного модуля в случае неудавшейся стыковки, а также испытание лунных скафандров в условиях вакуума.

Программа полета была выполнена почти полностью. В ходе полета были проведены ряд операций, связанных с высоким риском, в частности, первый самостоятельный полет пилотируемого корабля, неспособного к посадке на Землю.

Предстартовая подготовка и старт

Изначально запуск корабля был назначен на 28 февраля 1969 года, однако в связи с болезнью астронавтов был отложен на 3 марта. Решение об отсрочке было принято 26 февраля, когда у всех трех астронавтов основного экипажа приняли серьезный характер ранее наблюдавшиеся простудные явления. Основной причиной заболевания астронавтов экипажа считают общее ослабление организма в связи с очень напряженной программой предполетных тренировок. К 28 февраля астронавты почувствовали себя лучше и возобновили тренировки. Отсрочка запуска привела к дополнительным затратам в сумме 500 тысяч долларов.

Когда было принято решение об отсрочке, ракета 'Сатурн-5' с кораблем находилась в состоянии 16-часовой готовности. После возобновления, подготовка проходила нормально, и в расчетное время 3 марта 1969 года в 16 часов 00 минут GMT корабль 'Аполлон-9' стартовал. Корабль, по данным наземных средств траекторных измерений, был выведен на геоцентрическую орбиту, близкую к расчетной, однако бортовой компьютер указывал неверные данные. Неверные расчеты бортового компьютера указывали на его возможную неисправность, что помешало бы выполнению многих из намеченных задач полета. Позже выяснилось, что компьютер исправен, но в него были введены неправильные данные поправок на ошибки. После ввода новых данных о поправках, компьютер начал обеспечивать требуемую точность расчетов.

Перестроение отсеков

После выхода последней ступени ракеты-носителя с кораблем на геоцентрическую орбиту, экипаж в течение примерно двух часов производил проверку бортовых систем, имитировал переход на траекторию полета к Луне и готовился к маневру по перестроению отсеков.

В 2 часа 30 минут полетного времени командный модуль отделился от последней ступени ракеты-носителя, отошел на 15 метров от нее и развернулся на 180 градусов. В течение примерно 15 минут основной блок совершал групповой полет со ступенью, астронавты фотографировали установленный на ступени лунный модуль.

В 3 часа 02 минуты 08 секунд полетного времени Скотт обеспечил стыковку командного модуля с лунным с первой попытки. Туннели-лазы были наполнены кислородом. Скотт открыл люк и убедился в правильности срабатывания захватов стыковочного узла, после чего соединил электрические цепи основного и лунного модулей.

В 4 часа 18 минут 05 секунд полетного времени были подорваны пироболты, соединявшие лунный модуль и последнюю ступень ракеты-носителя, и сработал пружинный толкатель, обеспечивший отделение корабля от ступени.

Экипаж с помощью вспомогательных двигателей корабля увел корабль на безопасное расстояние от ступени, которая после включения двигателей по команде с Земли вышла на гелиоцентрическую орбиту.

Первые трое суток полета

На шестом часу полета на пять секунд был включен главный двигатель основного блока. При этом включении проверялась устойчивость стыковочного узла к вибрации и ускорениям. После маневра астронавты положили корабль в 'дрейф' и перевели бортовые системы на режим экономии электроэнергии. На десятом часу полета начался период отдыха.

На вторые сутки полета было произведено еще несколько включений главного двигателя основного блока для испытания устойчивости стыковочного узла и проверки ручной системы управления вектором тяги двигателя.

На сороковом часу полета Швейкарт должен был начать демонтаж стыковочного узла и перейти в лунный модуль, где к нему должен был присоединится Макдивитт. Эти операции были начаты намного позже, в связи с тем, что Швейкарт почувствовал недомогание. Макдивит попросил обеспечить ему возможность переговоров с медицинским руководителем полета по 'закрытому' каналу. Макдивитт доложил о приступе рвоты у Швейкарта и о вызванной этим задержке, а также попросил пересмотреть график операций. Скотт, вместо Швейкарта, демонтировал стыковочный узел и обеспечил наполнение кислородом отсека экипажа во взлетной ступени лунного модуля.

Швейкарт почувствовал себя лучше и с опозданием примерно на час начал переход в лунный модуль. В условиях наземных тренировок переход занимал около 10 минут, в реальных условиях Швейкарту потребовалось 90 минут, возможно, потому, что он не полностью оправился от приступа.

Спустя примерно час к Швейкарту, находившемуся в отсеке экипажа лунного модуля, присоединился Макдивитт. Астронавты включили бортовые источники питания, проверили оборудование модуля и дали команду на развертывание шасси лунного модуля.

В 46 часов 29 минут полетного времени начался первый сеанс телевизионной передачи с борта, который продолжался около семи минут. Астронавты показывали отсек экипажа лунного модуля и друг друга. Качество изображения было удовлетворительным. Из-за неполадок на наземной приемной станции речь Макдивитта во время сеанса принималась с искажениями. Швейкарт в течение всего сеанса молчал.

На пятидесятом часу полета было произведено плановое включение двигателя посадочной ступени лунного модуля, причем астронавты дросселировали тягу двигателя вручную. После выключения двигателя астронавты обесточили бортовые системы лунного модуля и возвратились в отсек экипажа основного модуля.

В 54 часа 25 минут бортового времени было произведено включение двигателя командного модуля, который проработал около сорока трех секунд и перевел корабль на орбиту с высотой перигея 229 километров и высотой апогея 239 километров — орбиту близкую к расчетной исходной для автономного полета лунного модуля, запланированного на пятые сутки.

Четвертые сутки полета

Выход Скотта в открытый космос

Выход Швейкарта в открытый космос

На четвертые сутки полета был запланирован выход Швейкарта в открытый космос. Накануне, когда у Швейкарта было два приступа рвоты, Макдивитт принял решение отказаться от эксперимента по выходу и ограничиться лишь разгерметизацией отсека экипажа лунного модуля и открытием люка, причем Швейкарт в этот период должен был использовать автономную систему жизнеобеспечения, предназначенную для выхода на поверхность Луны. Это решение было согласовано с руководителями полета. Однако после периода сна к началу четвертых суток полета Швейкарту стало лучше, и Макдивитт запросил разрешение на выход Швейкарта на один дневной период в открытый космос на площадку перед люком, но без последующего перехода по корпусу корабля в отсек экипажа командного модуля и обратно, как это предусматривалось первоначальной программой. Скотт должен был провести операции по разгерметизации отсека экипажа командного модуля, открыванию люка и прочие в соответствии с первоначальной программой.

На семидесятом часу полета Швейкарт и Макдивитт перешли в лунный модуль. Швейкарт надел ранцевую автономную систему жизнеобеспечения и перевел скафандр на питание от этой системы.

На семьдесят третьем часу полета были разгерметизированы отсеки экипажа лунного и командного модулей, в 73 часа 03 минуты полетного времени астронавты открыли люки обоих отсеков. Через две минуты Швейкарт надел на шлем рамку с защитным козырьком, прикрепил фал, а спустя еще две минуты начал выбираться из люка лунного модуля и в 73 часа 08 минут полетного времени уже стоял на площадке перед люком, укрепив ноги в фиксаторах. Скотт через открытый люк отсека экипажа командного модуля фотографировал Швейкарта во время выхода. Швейкарт в свою очередь, фотографировал корабль и Скотта, высунувшегося из люка. От телевизионной съемки в открытом космосе, как предусматривалось первоначальной программой, Швейкарт отказался, поскольку у него не было времени на подготовительные операции с телевизионной камерой.

Поскольку Швейкарт докладывал, что чувствует себя хорошо, Макдивитт запросил у руководителей полета разрешения продлить период пребывания Швейкарта в открытом космосе до примерно двух часов. Руководители полета такого разрешения не дали, мотивируя это тем, что продление вынудит сократить период отдыха, а он особенно необходим астронавтам перед запланированным на пятые сутки полета самым ответственным экспериментом — автономным полетом лунного модуля.

Швейкарт опробовал поручни, держась за которые он, согласно первоначальной программе, должен был перебраться в отсек экипажа командного модуля. Швейкарт доложил, что поручни позволяют управлять положением тела в невесомости. В 73 часа 46 минут полетного времени Швейкарт по приказанию Макдивитта начал возвращение в лунный модуль.

Выход Швейкарта продолжался 47 минут. Радиосистема в ранце обеспечивала уверенную связь Швейкарта с Землей. Испытания скафандра и ранцевой системы прошли успешно, хотя следует учесть, что Швейкарт не производил операций, требующих больших затрат энергии.

По завершении выхода в открытый космос оба отсека экипажа были наполнены кислородом. Макдивитт и Швейкарт провели телевизионный сеанс из лунного модуля длительностью около тринадцати минут. Астронавты показали пульт управления, оборудование лунного модуля, процесс приема пищи. Кроме того, через иллюминаторы лунного модуля астронавты показали Землю, командный модуль, посадочное шасси лунного модуля. Качество изображения было значительно лучше, чем при первом сеансе.

После проведения сеанса Швейкарт и Макдивитт обесточили бортовые системы лунного модуля и вернулись в командный модуль.

По данным телеметрии выяснилось, что астронавты, по-видимому, забыли обесточить две системы в лунном модуле. Руководители полета приказали одному из астронавтов вернуться в лунный модуль и проверить это. Астронавты вначале отказывались, заявляя, что на это потребуется не менее 30 минут, что сократит и без того короткий отдых перед ответственным экспериментом пятого дня полета. Руководители полета настаивали, и Швейкарт совершил переход в лунный модуль и обратно для проверки систем. На всю операцию потребовалось 11 минут.

Пятые сутки полета

На восемьдесят девятом часу полета Швейкарт и Макдивитт перешли в лунный модуль, а Скотт, оставшийся в командном модуле, установил приемный конус и стыковочный штырь. При расстыковке наблюдались некоторые трудности. Как выяснилось, Скотт недостаточно резко перекинул тумблер в положение 'разделение'. Разделение произошло на пятьдесят девятом витке на девяносто третьем часу полета. Командный модуль отошел от лунного модуля примерно на пятнадцать метров, после чего Макдивитт начал медленно поворачивать лунный модуль в разных осях, чтобы Скотт мог произвести визуальный осмотр модуля в разных плоскостях. Позже с той же целью Скотт поворачивал командный модуль. Скотт и Швейкарт вели фотографирование. Астронавты видели друг друга через иллюминаторы.

В 93 часа 02 минуты полетного времени Скотт с помощью вспомогательных двигателей перевел командный модуль на несколько иную орбиту, обращаясь по которой он удалился от лунного модуля на 5,2 километра. Макдивитт ориентировал лунный модуль таким образом, чтобы командный модуль постоянно находился в поле зрения, а Швейкарт с помощью бортового радиолокатора определял дальность до командного модуля и относительную радиальную скорость. Швейкарт также выставил гиростабилизированную платформу основной системы наведения и ввел уточненные данные в аварийную систему наведения, которую предстояло испытать.

В 93 часа 47 минут полетного времени был включен двигатель посадочной ступени лунного модуля. Тяга двигателя дросселировалась астронавтами в пределах от 10 до 40 процентов от полной. Лунный модуль перешел на орбиту с высотой апогея 253 километра. Когда, обращаясь по этой орбите, лунный модуль удалился от командного на максимальное расстояние 89 километров, были проведены испытания радиолокатора, обеспечивающего встречу лунного и командного модуля на орбите.

В 95 часов 39 минут полетного времени Макдивитт во второй раз включил двигатель посадочной ступени лунного модуля. В результате лунный модуль перешел на орбиту, близкую к круговой и пролегающую примерно на 20 километров выше орбиты командного модуля.

В 96 часов 16 минут полетного времени, после отделения взлетной ступени лунного модуля от посадочной, были включены двигатели системы ориентации на взлетной ступени, которые перевели взлетную ступень на орбиту с высотой перигея примерно 220 километров.

В 96 часов 58 минут полетного времени был включен основной двигатель взлетной ступени лунного модуля с таким расчетом, чтобы она перешла на орбиту, пролегающую ниже орбиты командного модуля.

В 97 часов 57 минут полетного времени был произведен первый маневр на завершающем этапе сближения взлетной ступени лунного модуля и командного модуля. На завершающем этапе сближения Макдивитт включил проблесковый источник света на взлетной ступени.

В 98 часов 33 минуты полетного времени было произведено выравнивание скоростей и перевод взлетной ступени лунного модуля в режим группового полета на расстоянии примерно 30 метров от командного модуля. Макдивитт развернул ступень так, чтобы Скотт мог осмотреть основной двигатель. Затем Макдивитт начал операции по причаливанию. Солнечный свет, падавший на иллюминатор лунного модуля, мешал Макдивитту вести наблюдение на участке причаливания. Скотт предложил, что он обеспечит причаливание и стыковку, однако Макдивитт решил сделать это самостоятельно, но попросил Скотта корректировать его маневры. Стыковка была завершена в 98 часов 59 минут полетного времени.

После завершения стыковки руководители полета предложили астронавтам отдохнуть, однако они решили вначале осуществить переход в отсек экипажа командного модуля. В период разборки стыковочного узла и перехода заданную ориентацию корабля обеспечивали двигатели ориентации взлетной ступени лунного модуля, а не вспомогательные двигатели командного модуля, поскольку Скотт перерасходовал запас топлива для вспомогательных двигателей.

Перед тем, как покинуть взлетную ступень, астронавты привели ее бортовые системы в такое состояние, чтобы можно было по дистанционной команде, переданной из командного модуля, включить двигатель взлетной ступени. Кроме того, астронавты перенесли во взлетную ступень из отсека экипажа командного модуля накопившийся мусор и некоторые предметы, надобность в которых отпала.

Астронавты отделили командный модуль от взлетной ступени и с помощью вспомогательных двигателей увели его на безопасное расстояние от ступени перед включением ее основного двигателя. Двигатель был включен в 101 час 52 минуты полетного времени, проработал 342 секунды и перевел ступень на орбиту с высотой апогея примерно 7000 километров. Ступень просуществовала на этой орбите примерно 19 лет.

По завершении перечисленных экспериментов было объявлено, что астронавты выполнили 97 процентов задач, запланированных на полет.

Шестые-десятые сутки полета

В течение последних пяти суток полета астронавты продолжали испытания бортовых систем, осуществляли фотографирование, вели наблюдения наземных ориентиров, а также проводили эксперименты по связи, которые были намечены на начальный период полета, но из-за недостатка времени проведены не были.

Фотографирование проводилось в основном с целью изучения возможности исследования природных ресурсов с орбиты. Астронавты выборочно снимали некоторые районы территории США, а также территории других стран.

Астронавты также использовали бортовые оптические приборы для наблюдения небесных тел. С помощью секстанта Скотт наблюдал Юпитер и четыре его спутника. С помощью телескопа астронавты наблюдали один из искусственных спутников Земли 'Пегас', который находился на расстоянии примерно 1600 километров от корабля, а также обращающуюся по орбите с высоким апогеем взлетную ступень лунного модуля.

В 121 час 59 минут полетного времени предполагалось включить основной двигатель командного модуля для уменьшения перигея орбиты настолько, чтобы сход с орбиты могли обеспечить вспомогательные двигатели в случае неисправности основного. В расчетное время основной двигатель включен не был, так как не сработали вспомогательные двигатели, которые должны были сообщить кораблю ускорение для обеспечения забора топлива из баков основного двигателя. Позже выяснилось, что астронавты не придерживались правильной последовательности операций. Попытка была повторена на следующем витке и увенчалась успехом, а в 169 часов 38 минут полетного времени было проведено еще одно включение основного двигателя командного модуля для дальнейшего уменьшения высоты перигея.

Посадка

В связи с неблагоприятными погодными условиями в расчетном районе посадки, было принято решение посадить корабль не на 151-м, а на 152-м витке в другом районе Атлантического океана. Вертолетоносец 'Гвадалканал' успел перейти в новый район посадки.

В 240 часов 31 минуту полетного времени был включен основной двигатель командного модуля для обеспечения схода корабля с орбиты. Отсек экипажа командного модуля отделился от двигательного отсека и вошел в атмосферу над штатом Техас. Астронавты на период посадки не одевали скафандров.

В 241 час 00 минут 43 секунды полетного времени отсек экипажа приводнился в 4,8 км от вертолетоносца 'Гвадалканал'. Спуск отсека экипажа на парашютах демонстрировался по цветному телевидению с помощью камер, установленных на вертолетоносце. На плаву отсек сразу же установился в расчетном положении. Легкие водолазы были доставлены к отсеку в течение нескольких минут, астронавты открыли люк и перешли на надувную лодку. Экипаж был поднят на борт вертолета через 45 минут и доставлен на вертолетоносец через 49 минут после приводнения. С вертолетоносца астронавтов доставили в Хьюстон, где они в течение 12 дней отчитывались о полете.

Некоторые итоги полета

Согласно заявлению руководителей полета, он превзошел самые оптимистические ожидания, хотя и был более сложным, чем все предыдущие пилотируемые полеты американской космической программы.

Были проведены успешные летные испытания лунного модуля, третьи подряд успешные испытания командного модуля, успешные испытания стыковочного узла, продемонстрирована правильность выбранной методики сближения, причаливания и стыковки. Продемонстрирована возможность управления командным модулем силами одного астронавта и проведены успешные летные испытания автономной системы жизнеобеспечения и скафандра, предназначенных для выхода человека на поверхность Луны.

Помимо некоторых технических неполадок, которые не посчитали существенными, весьма серьезным недостатком посчитали болезнь астронавтов перед полетом, что заставило отложить старт на трое суток, а также недомогание Швейкарта в полете, что заставило провести эксперимент по выходу в космос по сокращенной программе. Причина недомогания Швейкарта так и не была точно установлена. Возможность вирусной инфекции исключили. Существует предположение, что это недомогание имело вестибулярный характер.

Источник

Программа 'Аполлон'. Часть II. Обзор по материалам открытой иностранной печати.
Составитель: Гольдовский Д. Ю. ГОНТИ-1. Июль 1971. Тираж 650 экз. Экз.? 0016